Электрическое напряжение

Мы знаем, что электрический ток — это направленное движение заряженных частиц. Это движение создается электрическим полем, которое при этом совершает работу.

Работу электрического поля, создающего ток, называют работой тока:

A — работа тока.

Эта работа может быть разной на разных участках цепи, но на каждом из них она пропорциональна заряду, проходящему через него. Физическая величина, показывающая, какую работу совершает на данном участке ток при перемещении по этому участку заряда 1 Кл, называется электрическим напряжением (или просто напряжением) на этом участке.

Пусть, например, при перемещении вдоль участка цепи заряда q = 2 Кл была совершена работа A = 10 Дж. Для перемещения заряда 1 Кл потребовалась бы работа, в 2 раза меньшая. Разделив 10 Дж на 2 Кл, получим 5 Дж/Кл. Это и есть напряжение на данном участке. Обозначается оно буквой U:

U — напряжение.

Итак, чтобы найти напряжение U на данном участке цепи, надо работу тока A разделить на заряд q, прошедший по этому участку.

U = A/q      (11.1)

Единица электрического напряжения называется вольтом (В) в честь А. Вольты, сконструировавшего первый источник тока. 1 В — это такое напряжение, при котором электрическое поле при перемещении вдоль участка цепи заряда 1 Кл совершает работу 1 Дж. Если же, например, напряжение на каком-то участке равно 10 В, то это означает, что при перемещении по нему заряда 1 Кл совершается работа 10 Дж.

Кроме вольта, на практике применяют и другие (кратные и дольные) единицы напряжения, например киловольт и милливольт:

1 кВ= 1000 В, 1 мВ=0,001 В.

Прибор для измерения напряжения называется вольтметром. Существуют разные конструкции вольтметров. Школьный демонстрационный вольтметр изображен на рисунке 30. На этом же рисунке приведено его условное обозначение.

При включении вольтметра в цепь необходимо соблюдать следующие правила:

1) зажимы вольтметра присоединяют к тем точкам цепи, между которыми надо измерить напряжение (параллельно соответствующему участку цепи);

2) клемму вольтметра со знаком « + » следует соединять с той точкой участка цепи, которая соединена с положительным полюсом источника тока, а клемму со знаком «–» — с точкой, которая соединена с отрицательным полюсом источника тока.

Если требуется измерить напряжение на источнике тока, то вольтметр присоединяют непосредственно к его зажимам (рис. 31). В других случаях, например при измерении напряжения на лампе, это делают так, как показано на рисунке 32.

??? 1. Что такое электрическое напряжение? Какой буквой оно обозначается? 2. По какой формуле находится напряжение? 3. Как называется единица напряжения? Как она обозначается? 4. Как называется прибор для измерения напряжения? Как он обозначается на схемах? 5. Какими правилами следует руководствоваться при включении вольтметра в цепь? 6. Как следует понимать выражение: «На концах данного участка цепи напряжение равно 3 В»?