ความตึงเครียดทางไฟฟ้าความต่างศักย์ และ แรงดันไฟฟ้า (ศัพท์ภาษาปาก) อ้างถึงปริมาณทางกายภาพสเกลาร์เดียวกันซึ่งวัดเป็น โวลต์ แรงดันไฟฟ้าถูกกำหนดเป็น พลังงานศักย์ไฟฟ้า เก็บไว้ต่อหน่วยของ ค่าไฟฟ้า. ตัวอย่างเช่น เมื่อวางประจุไฟฟ้า 1.0 C ในพื้นที่ 10 V ประจุไฟฟ้าจะได้รับพลังงานศักย์ไฟฟ้า 10 J ดังนั้น เมื่อจุดสองจุดมาบรรจบกันที่แรงดันไฟฟ้าต่างกัน เราบอกว่ามี a ความแตกต่างในศักยภาพ
ดูยัง: วงจรไฟฟ้า - ตัวต้านทาน สวิตช์ ตัวเก็บประจุ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ฯลฯ
แรงดันไฟฟ้าคืออะไร?
แรงดันไฟฟ้าคือ ปริมาณพลังงานที่สะสมในแต่ละคูลอมบ์ของค่าใช้จ่ายไฟฟ้า, เมื่ออยู่ในภูมิภาคที่มี สนามไฟฟ้า ไม่เป็นโมฆะ. ในสภาวะเหล่านี้ เมื่อปล่อยออก สิ่งของสามารถเริ่มเคลื่อนที่ได้เนื่องจากการเกิดขึ้นของ a แรงไฟฟ้า เกี่ยวกับพวกเขา. ประจุบวกเคลื่อนเข้าหา ศักยภาพไฟฟ้ามากกว่าต่ำ, ในขณะที่ประจุลบมีแนวโน้มที่จะเคลื่อนเข้าหา ศักยภาพไฟฟ้าสูงกว่า
เมื่อเราเสียบเครื่องใช้ในครัวเรือนเข้ากับเต้ารับ เราจะใช้ a ความแตกต่างในศักยภาพ เกี่ยวกับ วงจรไฟฟ้า ของอุปกรณ์นี้ ทำให้เกิดประจุไฟฟ้า (ในกรณีนี้คืออิเล็กตรอน) เดินทางผ่าน โดยปกติวงจรเหล่านี้ทำจากa วัสดุตัวนำ (มักจะเป็นทองแดง).
การเคลื่อนย้ายของโหลดนี้ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมที่โหลดอยู่ เราเรียกการกระจัดของโหลดซึ่งเป็นผลมาจากa results ความแตกต่างในศักยภาพ ใน กระแสไฟฟ้า. ความเข้มของกระแสไฟฟ้านี้ขึ้นอยู่กับความต่างศักย์โดยตรง เช่นเดียวกับค่า ความต้านทานไฟฟ้า วิธีการเคลื่อนไหว
ดูยัง: ตัวนำและฉนวน - คุณสมบัติทางไฟฟ้าของวัสดุ
สูตรแรงดันไฟฟ้า
สูตรแรงดันไฟฟ้าเกี่ยวข้องกับพลังงานศักย์ไฟฟ้ากับประจุไฟฟ้า ดู:
ยู – แรงดันไฟฟ้า (V)
และพี – พลังงานศักย์ไฟฟ้า (J)
อะไร – ค่าไฟฟ้า (C)
ด้านล่างเรานำเสนอสูตรที่เกี่ยวข้องกับแรงดันไฟฟ้ากับสนามไฟฟ้า ดู:
และ – สนามไฟฟ้า (N/C)
d – ระยะทาง (ม.)
นอกจากสูตรทั้งสองข้างต้นแล้ว เรามีสูตรที่เกี่ยวกับแรงดันไฟฟ้ากับความต้านทานและกระแสไฟฟ้าที่เรียกว่า, กฎข้อที่ 1 ของโอห์ม.
R – ความต้านทานไฟฟ้า (Ω)
ผม – กระแสไฟฟ้า (A)
ดูยัง:แม่เหล็ก – มีไว้เพื่ออะไรและตัวอย่าง
แก้ไขแบบฝึกหัดเกี่ยวกับแรงดันไฟฟ้า
คำถามที่ 1 - กำหนดแรงดันไฟฟ้าที่จะเก็บประจุ 1.0 mC โดยรู้ว่าศักย์ไฟฟ้ามีค่าเท่ากับ 1.0 J
ก) 100V
ข) 0.001 V
ค) 1000V
ง) 0.1V
ความละเอียด:
ในการแก้แบบฝึกหัด เราจะใช้สูตรที่เกี่ยวข้องกับแรงดันไฟฟ้ากับพลังงานศักย์ไฟฟ้าและประจุไฟฟ้า
จากการคำนวณข้างต้น เราพบว่าแรงดันไฟฟ้าข้ามโหลดคือ 1000V ดังนั้น ทางเลือกที่ถูกต้องคือ จดหมาย C.
คำถามที่ 2 — ประจุไฟฟ้าถูกวาง 2.0 ม. จากจุดกำเนิดของสนามไฟฟ้าสม่ำเสมอที่ 200 N/m กำหนดแรงดันไฟฟ้าที่จะรับภาระนี้
ก) 4.0 V
ข) 40V
ค) 0.4V
ง) 400V
ความละเอียด:
เพื่อตอบคำถามนี้ จำเป็นต้องเชื่อมโยงแรงดันไฟฟ้ากับสนามไฟฟ้า ดู:
จากการคำนวณข้างต้น เราเห็นว่าแรงดันไฟฟ้าที่เป็นปัญหาคือ 400 V ดังนั้นทางเลือกที่ถูกต้องคือตัวอักษร D
คำถามที่ 3 — ความต้านทานไฟฟ้า 20 Ω ดำเนินการโดยกระแสไฟฟ้า 2 mA ในกรณีนี้ แรงดันไฟฟ้าข้ามขั้วของความต้านทานนี้จะเท่ากับ:
ก) 20 mV
ข) 40 mV
ค) 50 mV
ง) 15 mV
ความละเอียด:
ผ่าน กฎของโอห์มเป็นไปได้ที่จะคำนวณแรงดันไฟฟ้าระหว่างขั้วตัวต้านทาน
จากผลลัพธ์ที่ได้ เราตระหนักดีว่าคำตอบที่ถูกต้องคือ จดหมายข.
โดย Rafael Hellerbrock
ครูฟิสิกส์
ที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/tensao-eletrica.htm
