Mengenai beza keupayaan, daya gerak elektrik dan voltan

Perbezaan potensi

Adalah diketahui bahawa satu badan boleh dipanaskan lebih banyak dan satu lagi kurang. Tahap kepanasan badan dipanggil suhunya. Begitu juga, satu badan boleh dielektrik lebih daripada yang lain. Tahap elektrifikasi badan mencirikan kuantiti yang dipanggil potensi elektrik atau hanya potensi badan.

Apakah yang dimaksudkan untuk menyegarkan badan? Ini bermakna memberitahunya tentang cas elektrik, iaitu, menambah bilangan elektron tertentu kepadanya jika kita mengecas badan secara negatif, atau mengambilnya daripadanya jika kita mengecas badan secara positif. Dalam kedua-dua kes, badan akan mempunyai tahap elektrifikasi tertentu, iaitu potensi ini atau itu, lebih-lebih lagi, badan bercas positif mempunyai potensi positif, dan badan bercas negatif mempunyai potensi negatif.

Perbezaan dalam tahap cas elektrik antara dua jasad biasanya dipanggil perbezaan potensi elektrik atau hanya beza keupayaan.

Perlu diingat bahawa jika dua jasad yang serupa dicaj dengan cas yang sama, tetapi satu lebih besar daripada yang lain, maka akan terdapat juga beza potensi antara mereka.

Tambahan pula, perbezaan potensi wujud antara dua badan sedemikian, satu bercas dan satu lagi tidak bercas. Jadi, sebagai contoh, jika jasad yang diasingkan dari tanah mempunyai potensi tertentu, maka beza potensi antaranya dan tanah (yang potensinya dianggap sifar) adalah secara berangka sama dengan potensi jasad ini.

Oleh itu, jika dua badan dicas sedemikian rupa sehingga potensi mereka tidak sama, tidak dapat dielakkan terdapat perbezaan potensi antara mereka.

Semua orang tahu fenomena elektrifikasi sikat apabila anda menggosoknya pada rambut tidak lain adalah mewujudkan potensi perbezaan antara sikat dan rambut manusia.

Sebenarnya, apabila sikat digosok pada rambut, beberapa elektron dipindahkan ke sikat, mengecasnya secara negatif, manakala rambut, yang telah kehilangan beberapa elektron, dicas pada tahap yang sama seperti sikat, tetapi secara positif. . Perbezaan potensi yang dicipta boleh dikurangkan kepada sifar dengan menyentuh rambut dengan sikat. Peralihan elektron terbalik ini mudah dikesan oleh telinga jika sikat elektrik didekatkan ke telinga. Bunyi meletus ciri akan menunjukkan pelepasan berterusan.

Bercakap di atas tentang beza keupayaan, kami maksudkan dua jasad bercas, beza keupayaan juga boleh berlaku di antara bahagian (titik) yang berbeza dari jasad yang sama.

Jadi, sebagai contoh, pertimbangkan apa yang berlaku dalam sekeping dawai kuprumjika, di bawah tindakan beberapa daya luaran, kita berjaya menggerakkan elektron bebas dalam wayar ke satu hujung.Jelas sekali akan terdapat kekurangan elektron pada hujung wayar yang satu lagi dan kemudian beza keupayaan akan berlaku di antara hujung wayar.

Sebaik sahaja kita menghentikan tindakan daya luaran, elektron akan serta-merta, disebabkan oleh tarikan cas yang berbeza, tergesa-gesa ke hujung wayar, bercas positif, iaitu, ke tempat di mana ia hilang, dan elektrik. baki akan dipulihkan dalam wayar.

Daya gerak elektrik dan voltan

dUntuk mengekalkan arus elektrik dalam wayar, beberapa sumber tenaga luaran diperlukan untuk mengekalkan beza keupayaan merentasi hujung wayar itu pada setiap masa.

Sumber tenaga ini dipanggil sumber tox elektrik, daya gerak elektrik yang pasti yang mencipta dan mengekalkan perbezaan potensi pada hujung konduktor untuk masa yang lama.

Daya elektromotif (disingkat EMF) dilambangkan dengan huruf E... EMF diukur dalam volt. Di negara kita, volt disingkatkan dengan huruf «B», dan dalam sebutan antarabangsa - dengan huruf «V».

Jadi untuk mendapatkan aliran yang berterusan elektrik, anda memerlukan daya gerak elektrik, iaitu, anda memerlukan sumber arus elektrik.

Sumber arus pertama sedemikian ialah apa yang dipanggil "kutub voltan", yang terdiri daripada satu siri bulatan tembaga dan zink yang dipenuhi dengan kulit yang direndam dalam air berasid. Oleh itu, salah satu cara untuk mendapatkan daya gerak elektrik ialah interaksi kimia bahan tertentu, akibatnya tenaga kimia ditukar kepada tenaga elektrik. Sumber arus, di mana daya gerak elektrik dicipta dengan cara ini, dipanggil sumber kimia arus.

Pada masa ini, sumber arus kimia - sel galvanik dan bateri - digunakan secara meluas dalam kejuruteraan elektrik dan tenaga.

Satu lagi sumber arus utama, yang telah meluas dalam semua bidang kejuruteraan elektrik dan kejuruteraan kuasa, ialah penjana.

Penjana dipasang di loji kuasa dan berfungsi sebagai satu-satunya sumber arus untuk membekalkan elektrik kepada perusahaan perindustrian, lampu elektrik bandar, kereta api elektrik, trem, kereta bawah tanah, bas troli, dll.

Bagi sumber kimia arus elektrik (sel dan bateri), dan untuk penjana, tindakan daya gerak elektrik adalah sama. Ia terdiri daripada fakta bahawa EMF mencipta perbezaan potensi pada terminal sumber semasa dan mengekalkannya untuk masa yang lama.

Terminal ini dipanggil kutub sumber semasa. Satu kutub sumber semasa sentiasa mengalami kekurangan elektron dan oleh itu mempunyai cas positif, kutub yang lain mengalami lebihan elektron dan oleh itu mempunyai cas negatif.

Sehubungan itu, satu kutub sumber arus dipanggil positif (+) dan satu lagi - negatif (-).

Sumber kuasa digunakan untuk membekalkan arus elektrik kepada pelbagai peranti — pengguna semasa… Pengguna semasa yang menggunakan wayar disambungkan ke kutub punca arus, membentuk litar elektrik tertutup. Beza keupayaan yang diwujudkan antara kutub punca arus dengan litar elektrik tertutup dipanggil voltan dan dilambangkan dengan huruf U.

Unit untuk mengukur voltan, seperti EMF, ialah volt.

Jika, sebagai contoh, anda perlu menulis bahawa voltan sumber semasa ialah 12 volt, maka mereka menulis: U — 12 V.

Untuk mengukur EMF atau voltan yang dipanggil peranti voltmeter.

Untuk mengukur EMF atau voltan sumber arus, voltmeter mesti disambungkan terus ke terminalnya. Tambahan pula, jika litar elektrik dibuka, maka voltmeter akan menunjukkan EMF sumber arus. Jika anda menutup litar, voltmeter kini tidak akan menunjukkan EMF, tetapi voltan pada terminal sumber semasa.

EMF yang dibangunkan oleh sumber semasa sentiasa lebih besar daripada voltan merentasi terminalnya.