Napięcie elektryczne,potencjalna różnica i Napięcie (termin potoczny) odnoszą się do tej samej skalarnej wielkości fizycznej, która jest mierzona w wolty. Napięcie elektryczne jest zdefiniowane jako as elektryczna energia potencjalna przechowywane na jednostkę ładunek elektryczny. Na przykład, gdy ładunek elektryczny o wartości 1,0 C zostanie umieszczony w obszarze 10 V, uzyskuje elektryczną energię potencjalną 10 J. Tak więc, gdy dwa punkty spotykają się przy różnych napięciach elektrycznych, mówimy, że istnieje różnicawpotencjał.
Popatrzrównież: Obwody elektryczne – rezystory, przełączniki, kondensatory, generatory itp.
Co to jest napięcie elektryczne?
napięcie elektryczne jest ilość energii zmagazynowanej w każdym kulombieopłataelektryczny, gdy jest w regionach, w których występuje pole elektryczne Nie jest zerem. W tych warunkach, po zwolnieniu, ładunki mogą zacząć się poruszać z powodu pojawienia się a siła elektryczna o nich. Ładunki dodatnie zmierzają w kierunku potencjałyelektrycznyjeszczeNiska, podczas gdy ładunki ujemne zmierzają w kierunku potencjałyelektrycznywyższy.
Kiedy podłączamy urządzenie gospodarstwa domowego do gniazdka, nakładamy różnicawpotencjał o obwody elektryczne tego urządzenia, powodując przemieszczanie się przez nie ładunków elektrycznych (w tym przypadku elektronów).. Zwykle obwody te są wykonane z materiałkonduktor (zwykle miedź).
Ten ruch ładunków zależy od środowiska, w którym znajdują się ładunki. Nazywamy to przemieszczeniem obciążeń, które wynika z a różnicawpotencjał, w prąd elektryczny. Natężenie tego prądu elektrycznego zależy bezpośrednio od różnicy potencjałów, a także od opór elektryczny sposób, w jaki się porusza.
Popatrzrównież: Przewodniki i izolatory - właściwości elektryczne materiałów
Wzór na napięcie elektryczne
Wzór na napięcie elektryczne wiąże elektryczną energię potencjalną z ładunkiem elektrycznym. Zegarek:
U – napięcie elektryczne (V)
IP – elektryczna energia potencjalna (J)
co – ładunek elektryczny (C)
Poniżej przedstawiamy wzór, który wiąże napięcie elektryczne z polem elektrycznym. Zegarek:
I – pole elektryczne (N/C)
re – odległość (m)
Oprócz dwóch powyższych formuł, mamy formułę, która wiąże napięcie elektryczne z rezystancją i prądem elektrycznym, znaną jako 1. prawo Ohma.
R – Rezystancja elektryczna (Ω)
ja – prąd elektryczny (A)
Popatrzrównież:Magnetyzm – po co i przykłady
Rozwiązane Ćwiczenia dotyczące napięcia elektrycznego
Pytanie 1 - Określ napięcie elektryczne, któremu poddawany jest ładunek 1,0 mC, wiedząc, że jego elektryczna energia potencjalna jest równa 1,0 J.
a) 100V
b) 0,001 V
c) 1000V
d) 0,1V
Rozkład:
Aby rozwiązać ćwiczenie, użyjemy wzoru, który wiąże napięcie z elektryczną energią potencjalną i ładunkiem elektrycznym.
Na podstawie powyższych obliczeń stwierdzamy, że napięcie na obciążeniu wynosi 1000V. Zatem właściwą alternatywą jest litera C.
Pytanie 2 - Ładunek elektryczny znajduje się 2,0 m od źródła równomiernego pola elektrycznego 200 N/m. Określ napięcie elektryczne, któremu poddawane jest to obciążenie.
a) 4,0 V
b) 40 V
c) 0,4V
d) 400V
Rozkład:
Aby odpowiedzieć na to pytanie, konieczne jest powiązanie napięcia z polem elektrycznym. Zegarek:
Dzięki powyższym obliczeniom widzieliśmy, że napięcie elektryczne, o którym mowa, wynosi 400 V, więc prawidłową alternatywą jest litera D.
Pytanie 3 - Opór elektryczny 20 Ω jest przenoszony przez prąd elektryczny 2 mA. W takim przypadku napięcie elektryczne na zaciskach tej rezystancji jest równe:
a) 20 mV
b) 40mV
c) 50mV
d) 15 mV
Rozkład:
Przez Prawo Ohma, możliwe jest obliczenie napięcia elektrycznego między zaciskami rezystora.
Na podstawie uzyskanego wyniku zdajemy sobie sprawę, że prawidłowa odpowiedź to literka B.
Rafael Hellerbrock
Nauczyciel fizyki
Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/tensao-eletrica.htm