Особенности ватта и вольта

Амплитуда, амплитудное значение напряжения

Для переменного сигнала напряжение зависит от времени и постоянно меняется. Чтобы измерять сигналы переменного тока, введены понятия амплитудного и действующего (эффективного) напряжения.

Амплитудное значение напряжения — это просто максимально возможное напряжение сигнала. Напряжение периодического сигнала регулярно достигает своего амплитудного значения. Иногда оперируют амплитудным значением за определенное время. Это полезно, например, для затухающих или амплитудно-модулированный сигналов. Амплитуда за определенное время — максимальное напряжение за это время.

Интересные примеры*:

Наименьшее измеряемое напряжение составляет порядка 10 нВ.

Разность потенциалов на мембране нейрона – 70 мВ.

Напряжение на обычной пальчиковой батарейке типа АА – 1,5 В (постоянное).

Силовое питание компьютерных компонентов имеет напряжение – 5 В, 12 В (постоянное).

Напряжение электрооборудования автомобилей – 12 В, для тяжелых грузовиков – 24 В (постоянное).

Напряжение в аккумуляторах автомобилей – 12/24 В (постоянное).

Напряжение в блоке питания ноутбука и жидкокристаллических мониторов – 19 В (постоянное).

«Безопасное» пониженное напряжение в сети в опасных условиях – 36-42 В (переменное).

Напряжение в телефонной линии (при опущенной трубке) – 50 В (постоянное).

Напряжение в электросети Японии – 100 / 172 В (переменное трехфазное).

Напряжение в домашних электросетях США – 120 / 240 В (сплит-фаза) (переменное трехфазное).

Напряжение в бытовых электросетях России – 220 / 380 В (переменное трехфазное).

Разряд электрического ската – до 200-250 В (постоянное).

Разряд электрического угря – до 650 В (постоянное).

Напряжение на свече зажигания автомобиля – 10-25 кВ (импульсное).

Напряжение в контактной сети трамвая, троллейбуса – 600 В (660 В) (постоянное).

Напряжение контактного рельса в метрополитене – 825 В (постоянное).

Напряжение в контактной сети железных дорог – 3 кВ (постоянное), 25 кВ (переменное).

Напряжение в магистральных ЛЭП – 110, 220, 330, 500, 750 и 1150 кВ (переменное трехфазное).

Самое высокое постоянное напряжение, полученное в лаборатории  – 25 МВ.

Молния имеет напряжение от 100 МВ и выше (постоянное).

* в скобках указан тип напряжения.

Примечание:  Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

Как возможно научиться писать тексты и зарабатывать на этом удаленно? Например, можете пройти курс «Копирайтинг от А до Я», который подойдет даже начинающим авторам.

Другие записи:

карта сайта

напряжение сколько питание 1 380 5 6 18 12 220 вольт интернет магазин купить аккумулятор шуруповерт каталог трансформатор 2 3 24 вольта лампа светодиод блок питания вольт цена схема спб ток генератор преобразователь своими руками

Коэффициент востребованности
287

Электрическое напряжение это

Величина, определяемая отношением работы, совер­шенной при перемещении заряда q между двумя точ­ками поля (М, Н)к перемещенному заряду, называется элек­трическим напряжением  между указанными точками поля (Ми H). 

Если в однородном электрическом поле положительный пробный заряд q (рис. 2-3) под действием сил поля пере­местится из точки М в точку Н на расстояние l в направлении сил поля, то силами поля будет совершена работа

А=Fl, или, приняв во внимание , работа А = Fl = Еql.

Если величина, определяемая отношением работы, совер­шенной при перемещении заряда q между двумя точ­ками поля (М, Н)к перемещенному заряду то таким образом, напряжение

U = A : q 

Следовательно, напряжение между двумя точками численно равно работе сил поля при перемещении между этими точками единицы положительного заряда.

Применив формулу , можно написать:

U = A : q = Eql : q = El

Согласно ГОСТ 9867-61 с 1 января 1963 г. в СНГ «при­меняется Международная система единиц СИ (или SI)

В этой системе приняты единицы: длины — метр (м),массы — килограмм (кг), времени — секунда (сек), силы — ньютон (н),работы — джоуль (дж), электрического заряда — к у л о н(к)электрического на­пряжения — вольт (в).

Как следует из выражения:

1в = 1 дж : 1к

Из выражения (1-3) напряженность электрического поля
Е = U : l

откуда единица напряженности поля

= в : м
таким образом, напряженность электрического поля измеряется в вольтах на метр.

Рис. 2-3. Перемещение электрического заряда +q в однородном поле

Напряжение между какой-либо точкой М электричес­кого поля и точкой на поверхности земли называется потенциалом этой точки М поля относительно земли. Потенциал обозначается буквой φ и измеряется так же, как и напряжение, в вольтах.

Потенциал любой точки земли принимают равным нулю.

Потенциал произвольной точки поля численно равен работе, совершаемой силами электрического поля при перемещении положительного единичного заряда из этой точки в какую-либо точку на поверхности земли.
Если две точки поля, например М и Н, имеют потенциалы φ_ми φ_н, то при перемещении единичного положительного заряда от первой точки к второй работа, производимая силами. поля,т. е. напряжение между точками М и Н, равна разности потенциалов, т. е.

U_мн=φ_м — φ_н

При дальнейшем перемещении того же заряда из точки Я до земли работа сил поля будет φ_н, а работа, произведенная силами поля при перемещении единичного заряда из точки М до земли, может быть выражена

U_мн + φ_н

или, учитывая, можно написать:

U_мн + φ_н = φ_М —φ_н + φ_н = φ_м

Статья на тему Электрическое напряжение

• ← Предыдущая
• Следующая →
• Главная Электротехника

Общие сведения

Масса — это свойство физических тел противостоять ускорению. Масса, в отличие от веса, не изменяется в зависимости от окружающей среды и не зависит от силы притяжения планеты, на которой находится это тело. Массу m определяют при помощи второго закона Ньютона, по формуле: F = ma, где F — это сила, а a — ускорение.

Масса и вес

В обиходе часто используется слово «вес», кода говорят о массе. В физике же вес, в отличие от массы — это сила, действующая на тело благодаря притяжению между телами и планетами. Вес также можно вычислить по второму закону Ньютона: P= mg, где m — это масса, а g — ускорение свободного падения. Это ускорение возникает благодаря силе притяжения планеты, вблизи которой находится тело, и его величина также зависит от этой силы. Ускорение свободного падение на Земле равно 9,80665 метра в секунду, а на Луне — примерно в шесть раз меньше — 1,63 метра в секунду. Так, тело массой в один килограмм весит 9,8 ньютона на Земле и 1,63 ньютона на Луне.

Масса Луны 7,3477×10²² кг

Гравитационная масса

Гравитационная масса показывает какая гравитационная сила действует на тело (пассивная масса) и с какой гравитационной силой тело действует на другие тела (активная масса). При увеличении активной гравитационной массы тела его сила притяжения также увеличивается. Именно эта сила управляет движением и расположением звезд, планет и других астрономических объектов во вселенной. Приливы и отливы также вызваны гравитационными силами Земли и Луны.

С увеличением пассивной гравитационной массы увеличивается и сила, с которой гравитационные поля других тел действуют на это тело.

Инертная масса

Инертная масса — это свойство тела противостоять движению. Именно вследствие того, что тело имеет массу, нужно прикладывать определенную силу, чтобы сдвинуть тело с места или изменить направление или скорость его движения. Чем больше инертная масса, тем большую силу нужно для этого приложить. Масса во втором законе Ньютона — именно инертная масса. По величине гравитационная и инертная массы равны.

Масса и теория относительности

Согласно теории относительности, гравитирующая масса изменяет кривизну пространственно-временного континуума. Чем больше такая масса тела, тем сильнее это искривление вокруг этого тела, поэтому вблизи тел большой массы, таких как звёзды, траектория световых лучей искривляется. этот эффект в астрономии носит название гравитационных линз. Наоборот, вдали от больших астрономических объектов (массивные звёзды или их скопления, называемые галактиками) движение световых лучей прямолинейно.

Основным постулатом теории относительности является постулат о конечности скорости распространения света. Из этого вытекает несколько любопытных следствий. Во-первых, можно представить себе существование объектов со столь большой массой, что вторая космическая скорость такого тела будет равна скорости света, т.е. никакая информация от этого объекта не сможет попасть во внешний мир. Такие космические объекты в общей теории относительности называют «чёрными дырами» и их существование было экспериментально доказано учёными. Во-вторых, при движение объекта с околосветовой скоростью его инертная масса настолько возрастает, что, локальное время внутри объекта замедляется по сравнению со временем. измеряемым стационарными часами на Земле. Этот парадокс известен как «парадокс близнецов»: один из них отправляется в космический полёт с околосветовой скоростью, другой остаётся на Земле. По возвращении из полёта через двадцать лет, выясняется, что космонавт-близнец биологически моложе своего брата!

Измеряем постоянное напряжение.

Начнем с измерения постоянного напряжения: этот сектор разбит на пять поддиапазонов с пределами измерения:

1. 200мВ (милливольт);
2. 2000мВ (милливольт);
3. 20В (вольт);
4. 200В (вольт);
5. 1000В (вольт).

обозначающие максимальное значение поддиапазона, в пределах которого ведется измерение.

Измерительные щупы вставьте в соответствующие гнезда как на фото. Красный щуп принято называть «плюсовым», а черный, «общим» или «минусовым».

Рассмотрим пример с использованием пальчиковой батарейки.
Известно, что ее напряжение составляет 1.5 Вольта, и чтобы его измерить мы выбираем предел «20», что соответствует диапазону от 0 до 20 Вольт.

Берем измерительные щупы мультиметра, и касаемся ими «плюсового» и «минусового» контактов батарейки и на индикаторе высветилась величина напряжения равная 1.49 Вольта. Измерение закончено.

Как видите, все очень просто — главное правильно выбрать предел измерения.

Производим измерение напряжения неизвестной величины.

Бывают моменты, когда величина напряжения неизвестна даже приблизительно, и чтобы не сжечь мультиметр переключатель переводят в максимальный предел измерения «1000», что соответствует диапазону от 0 до 1000 Вольт. И затем, постепенно уменьшая диапазон, находят соответствующую величину измеряемого напряжения.

Например. Мы не знаем, какое напряжение у нашей батарейки и поэтому начнем с предела «1000». Берем измерительные щупы мультиметра, касаемся ими контактов батарейки и видим на индикаторе нули. Нули говорят о том, что напряжения нет или его величина слишком мала.

Идем дальше. Переводим переключатель в положение «200» и опять касаемся щупами контактов батарейки. Теперь на индикаторе появились показания напряжения, а этого уже практически достаточно, чтобы понять, что это 1.4 Вольта.

Однако у нас впереди стоит нолик, а он как раз говорит о том, что можно еще снизиться, и более точно измерить напряжение. Снижаемся до предела «20». На индикаторе отобразилось реальное напряжение нашей батарейки, а именно 1.49 Вольта.

Вот таким способом, не зная точного значения измеряемой величины тока, напряжения или сопротивления, находят его истинное или близкое к истинному значение.

Еще бывают моменты, когда на индикаторе мультиметра высвечивается единица (1). Это говорит о том, что измеряемое напряжение или ток выше того предела измерения, который установлен. В этом случае необходимо перейти на ступеньку выше. Старайтесь как можно реже допускать этого.

У нас остались не рассмотренными два поддиапазона: это 2000мВ (милливольт) и 200мВ, которые рассчитаны на измерение небольших напряжений. Как правило, на этих поддиапазонах работают тогда, когда настраивают режимы работы транзисторов или переходных каскадов в радиолюбительских схемах.

2000 мВ – соответствует диапазону от 0 до 2 Вольт;200 мВ – соответствует диапазону от 0 до 200 мВ (милливольт).

Еще один нюанс, про который необходимо сказать, это когда при измерении постоянного напряжения или тока Вы не будете знать где «плюсовой» или «минусовой» контакты и случайно их перепутаете — страшного здесь ничего нет. Просто с левой стороны перед цифрами появится знак «минус».

Таким образом, можно определять полярность напряжения.

›› Want other units?

You can do the reverse unit conversion from
volt to millivolt, or enter any two units below:

››
Common voltage conversions

millivolt to gigavoltmillivolt to decivoltmillivolt to petavoltmillivolt to microvoltmillivolt to yottavoltmillivolt to yoctovoltmillivolt to femtovoltmillivolt to exavoltmillivolt to picovoltmillivolt to nanovolt

››
Definition: Millivolt

The SI prefix «milli» represents a factor of
10-3, or in exponential notation, 1E-3.

So 1 millivolt = 10-3 volts.

The definition of a volt is as follows:

The volt (symbol: V) is the SI derived unit of electric potential difference or electromotive force, commonly known as voltage. It is named in honor of the Lombard physicist Alessandro Volta (1745–1827), who invented the voltaic pile, the first chemical battery.
The volt is defined as the potential difference across a conductor when a current of one ampere dissipates one watt of power. Hence, it is the base SI representation m2 · kg · s-3 · A-1, which can be equally represented as one joule of energy per coulomb of charge, J/C.

››
Definition: Volt

The volt (symbol: V) is the SI derived unit of electric potential difference or electromotive force, commonly known as voltage. It is named in honor of the Lombard physicist Alessandro Volta (1745–1827), who invented the voltaic pile, the first chemical battery.
The volt is defined as the potential difference across a conductor when a current of one ampere dissipates one watt of power. Hence, it is the base SI representation m2 · kg · s-3 · A-1, which can be equally represented as one joule of energy per coulomb of charge, J/C.

››
Metric conversions and more

ConvertUnits.com provides an online
conversion calculator for all types of measurement units.
You can find metric conversion tables for SI units, as well
as English units, currency, and other data. Type in unit
symbols, abbreviations, or full names for units of length,
area, mass, pressure, and other types. Examples include mm,
inch, 100 kg, US fluid ounce, 6’3″, 10 stone 4, cubic cm,
metres squared, grams, moles, feet per second, and many more!

Напряжение и сила тока

Если между двумя точками есть напряжение, и в среде существуют свободные заряженные частицы, то они приходят в движение, и возникает электрический ток. Многие ошибочно полагают, что при возникновении напряжения электрический ток распространяется по проводнику постепенно, со скоростью полета электронов. На самом деле электрическое поле распространяется со скоростью света, а движение электронов возникает везде, где есть поле. Электронам совсем незачем ждать, когда их собраться прилетят и толкнут их. Они начинают двигаться все вместе по команде, которая распространяется со скоростью света.

Ошибочно полагать, что в вакууме электрический ток невозможен при любом напряжении электрического поля. На первый взгляд в вакууме нет заряженных частиц, откуда там будет ток. Но имеет место такой феномен, как энергетический (потенциальный) разрыв (пробой) вакуума. Если напряженность поля очень высока, то в вакууме начинается самопроизвольное зарождение пар заряженных частиц и античастиц. Они и создают электрический ток. Это, конечно, происходит при очень большом напряжении.

Разные материалы под действием напряжения ведут себя по-разному. В некоторых сразу возникает электрический ток, некоторые до определенного предела ток не проводят. Когда напряжение превышает этот предел, то происходит пробой, сила тока резко возрастает. Напряжение пробоя зависит от среды. Есть среды, в которых пробой возникает при сосем небольшом напряжении (мВ), это, в частности, некоторые специально созданные человеком полупроводниковые p-n переходы. Пробой некоторых сред, например, атмосферного воздуха, происходит при тысячах или миллионах вольт. Напряжение пробоя атмосферного воздуха зависит от расстояния между электродами, влажности, давления, наличия ионизирующих факторов, но условно считается, что пробой 1 мм воздуха происходит при 1000 В.

Определение на основе эффекта Джозефсона

Матрица из джозефсоновских контактов, разработанная Национальным институтом стандартов для воспроизведения стандартного вольта.

С 1990 года вольт стандартизирован посредством измерения с использованием нестационарного эффекта Джозефсона, при котором для привязки к эталону используется константа Джозефсона, зафиксированная 18-й Генеральной конференцией по мерам и весам как:

KJ−90=2eh={\displaystyle K_{J-90}={\frac {2e}{h}}=} 0,4835979 ГГц/мкВ,

где e — элементарный заряд, h — постоянная Планка

Этим методом величина вольта однозначно связывается с эталоном частоты, задаваемым цезиевыми часами: при облучении матрицы, состоящей из нескольких тысяч джозефсоновских переходов, микроволновым излучением на частотах от 10 ГГц до 80 ГГц, возникает вполне определённое электрическое напряжение, с помощью которого калибруются вольтметры. Эксперименты показали, что этот метод нечувствителен к конкретной реализации установки и не требует введения поправочных коэффициентов.

Единицы

Килограмм

В системе СИ масса изменяется в килограммах. Килограмм определяется исходя из точного численного значения постоянной Планка h, равной 6,62607015×10⁻³⁴, выраженной в Дж с, что равно кг м² с⁻¹, причем секунда и метр определяются по точным значениям c и Δν_Cs. Массу одного литра воды можно приближенно считать равной одному килограмму. Производные килограмма, грамм (1/1000 килограмма) и тонна (1000 килограммов) не являются единицами СИ, но широко используются.

Электронвольт

Электронвольт — единица для измерения энергии. Обычно ее используют в теории относительности, а энергию вычисляют по формуле E=mc², где E — это энергия, m — масса, а c — скорость света. Согласно принципу эквивалентности массы и энергии, электронвольт — также и единица массы в системе естественных единиц, где c равна единице, а значит, масса равна энергии. В основном электронвольты используют в ядерной и атомной физике.

Атомная единица массы

Атомная единица массы (а. е. м.) предназначена для масс молекул, атомов, и других частиц. Одна а. е. м. равна 1/12 массы атома нуклида углерода, ¹²C. Это примерно 1,66 × 10 ⁻²⁷ килограмма.

Слаг

Слаги используются в основном в британской имперской системе мер в Великобритании и некоторых других странах. Один слаг равен массе тела, которое движется с ускорением один фут в секунду за секунду, когда к нему приложена сила в один фунт-силу. Это примерно 14,59 килограмма.

Масса Солнца равна 1.9884×1030 кг

Солнечная масса

Солнечная масса — мера массы, принятая в астрономии для измерения звезд, планет и галактик. Одна солнечная масса равна массе Солнца, то есть, 2 × 10³⁰ килограммов. Масса Земли примерно в 333 000 раза меньше.

Карат

В каратах измеряют массу драгоценных камней и металлов в ювелирном деле. Один карат равен 200 миллиграммам. Название и сама величина связаны с семенами рожкового дерева (по-английски: carob, произносится «кароб»). Один карат раньше был равен весу семечка этого дерева, и покупатели носили с собой свои семена, чтобы проверить, не обманули ли их продавцы драгоценных металлов и камней. Вес золотой монеты в Древнем Риме равнялся 24 семечкам рожкового дерева, и поэтому караты стали применяться для обозначения количества золота в сплаве. 24 карата — чистое золото, 12 каратов — сплав наполовину из золота, и так далее.

Маркировка веса в «мягкой метрической» системе на продуктах питания в Канаде

Гран

Гран использовался как мера веса во многих странах до эпохи Возрождения. Он основывался на весе зерен, в основном ячменя, и других популярных в то время культур. Один гран равен около 65 миллиграммам. Это немного больше четверти карата. Пока караты не получили широкого распространения, в ювелирном деле использовались граны. Эта мера веса используется и по сей день для измерения массы пороха, пуль, стрел, а также золотой фольги в стоматологии.

Другие единицы массы

В странах, где не принята метрическая система, используют меры массы британской имперской системы. Например, в Великобритании, США и Канаде широко применяются фунты, стоуны и унции. Один фунт равен 453,6 грамма. Стоуны используются в основном только для измерения массы тела человека. Один стоун — это примерно 6,35 килограмма или ровно 14 фунтов. Унции в основном используют в кулинарных рецептах, особенно для продуктов в маленьких порциях. Одна унция это 1/16 фунта, или приблизительно 28,35 грамма. В Канаде, которая формально перешла на метрическую систему в 1970-х годах, многие продукты продаются в упаковке, рассчитанной на округленные британские единицы, например, один фунт или 14 жидких унций, однако на них указан вес или объем в метрических единицах. По-английски такую систему называют «мягкой метрической» (англ. soft metric), в отличие от «жесткой метрической» системы (англ. hard metric), в которой на упаковке указывают округленный вес в метрических единицах. На этом снимке показаны «мягкие метрические» упаковки продуктов питания с указанием веса только в метрических единицах и объема как в метрических, так и в имперских единицах.

Автор статьи: Kateryna Yuri

Международные единицы измерения, не включенные в ЕСКК

›› Definition: Millivolt

The SI prefix «milli» represents a factor of
10-3, or in exponential notation, 1E-3.

So 1 millivolt = 10-3 volts.

The definition of a volt is as follows:

The volt (symbol: V) is the SI derived unit of electric potential difference or electromotive force, commonly known as voltage. It is named in honor of the Lombard physicist Alessandro Volta (1745–1827), who invented the voltaic pile, the first chemical battery.
The volt is defined as the potential difference across a conductor when a current of one ampere dissipates one watt of power. Hence, it is the base SI representation m2 · kg · s-3 · A-1, which can be equally represented as one joule of energy per coulomb of charge, J/C.

В чем измеряется напряжение

Мы измеряем напряжение в единицах «Вольт», которые обычно обозначаются просто буквой «V» на чертежах и технической литературе. Часто необходимо количественно определить величину напряжения, это делается в соответствии с единицами СИ, наиболее распространенные величины напряжения, которые вы увидите:

• мегавольт (мВ)
• киловольт (кВ)
• вольт (В)
• милливольт (мВ)
• микровольт (мкВ)

Напряжение всегда измеряется в двух точках с помощью устройства, называемого вольтметром. Вольтметры являются либо цифровыми, либо аналоговыми, причем последний является наиболее точным. Вольтметры обычно встроены в портативные цифровые мультиметровые устройства, как показано ниже, они являются распространенным и часто важным инструментом для любого электрика или инженера-электрика. Обычно вы найдете аналоговые вольтметры на старых электрических панелях, таких как распределительные щиты и генераторы, но почти все новое оборудование будет поставляться с цифровыми счетчиками в качестве стандарта.

Портативный цифровой мультиметр с функцией вольтметра

На электрических схемах вы увидите устройства вольтметра, обозначенные буквой V внутри круга, как показано ниже:

Вычисления

В геометрии расстояние между двумя точками, А и В, с координатами A(x₁, y₁) и B(x₂, y₂) вычисляют по формуле:

В физике длина — всегда положительная скалярная величина. Ее можно измерить при помощи специального прибора, одометра. Расстояние измеряется по траектории движения тела

Важно не путать расстояние с перемещением — вектором, измеряемым по прямой от точки начала пути до точки конца пути. Перемещение и длина одинаковы по величине только если тело двигалось по прямой

При известной частоте оборота колеса или его радиуса можно вычислить расстояние, пройденное этим колесом. Такие вычисления полезны, например, в велоспорте.

Автор статьи: Kateryna Yuri

Unit Converter articles were edited and illustrated by Anatoly Zolotkov