Напряжение - это электродвижущая сила или разность электрической потенциальной энергии между двумя точками (часто в контексте электрической цепи) на единицу заряда, выраженная в вольтах (В). Напряжение, наряду с током и сопротивлением, описывает поведение электронов. Отношения наблюдаются посредством применения закона Ома и законов цепи Кирхгофа.
Напряжение: пример концепции
Понятия напряжения, заряда, тока и сопротивления можно объяснить с помощью ведра с водой и шланга, прикрепленного к днищу. Вода представляет заряд (и движение электронов). Поток воды через шланг представляет ток. Ширина шланга представляет собой сопротивление; тонкий шланг будет иметь меньший поток, чем более широкий шланг. Величина давления, создаваемого водой на конце шланга, представляет собой напряжение.
Если бы вы налили один галлон воды в ведро, прикрывая конец шланга большим пальцем, давление, которое вы чувствуете на большой палец, похоже на то, как работает напряжение. Разница потенциальной энергии между двумя точками - верхней частью водопровода и концом шланга - равна как раз одному галлону воды. Теперь предположим, что вы нашли ведро, достаточно большое, чтобы наполнить его 450 галлонами воды (достаточно, чтобы наполнить джакузи на шесть человек). Представьте, какое давление может ощущать ваш большой палец, пытаясь удержать такое количество воды.
Собираем все вместе
Напряжение (причина) вызывает ток (следствие); без какого-либо толчка напряжения, чтобы заставить его, не было бы потока электронов. Величина потока электронов, создаваемого напряжением, важна с точки зрения работы, которую необходимо выполнить. Несколько батареек AA 1,5 В - это все, что вам нужно для питания небольшой игрушки с дистанционным управлением. Но вряд ли вы ожидаете, что те же самые батареи смогут питать крупные электроприборы, требующие 120 В, такие как холодильник или сушилка для белья. Учитывайте характеристики напряжения электроники, особенно при сравнении степеней защиты устройств защиты от перенапряжений.
Электрическая сеть США, например, работает при напряжении 120 В (60 Гц), что означает, что вы можете использовать стереоресивер на 120 В с парой динамиков. Но для того, чтобы в Австралии безопасно работал тот самый стереоресивер, который работает от сети 240 В (на частоте 50 Гц), нужен преобразователь питания и штепсельный переходник.
FAQ
Что такое определение высокого напряжения?
Международная электротехническая комиссия (МЭК) определяет высокое напряжение как более 1000 вольт (В) переменного тока (AC) и более 1500 В постоянного тока (DC). Однако Управление по охране труда и здоровья (OSHA) считает все напряжения 50 вольт и выше опасными.
Что такое падение напряжения?
Падение напряжения – это потеря напряжения из-за импеданса. Чрезмерное падение напряжения может привести к неправильной, неустойчивой работе или полному отсутствию работы электрооборудования. Вы можете помочь предотвратить падение напряжения с помощью регулятора напряжения.
