Электрическое напряжение. Физика

Вспомним, что назначение любого источника тока – долговременное поддержание неодинаковой электризации его полюсов, чтобы между ними существовало электрическое поле (см. § 8-ж). Только оно может заставить двигаться электроны в проводах и потребителях, приводя к нужному нам действию тока.
Обратимся к опыту (см. рисунок). Через обе лампы проходит ток одинаковой силы: 0,4 А. Но большая лампа светит ярче, то есть работает с большей мощностью, чем маленькая. Получается, мощность может быть различной при одинаковой силе тока.
Электрическое напряжение. Физика
Это действительно так, поскольку кроме силы тока, мощность зависит ещё от одной физической величины – электрического напряжения.Известно, что напряжение, создаваемое «батарейкой», меньше напряжения, создаваемого электросетью в розетке. Это значит, что поле между полюсами батарейки, двигая электроны по проводам и лампе слева, создаёт ток меньшей мощности, чем поле между контактами в розетке, двигающее электроны по проводам и лампе справа. Поэтому яркость ламп различна.
В физике зависимость электрической мощности одновременно от силы тока и напряжения представляют произведением:

Электрическое напряжение. Физика

P – мощность тока, Вт 
I – сила тока, А 
U – электрическое напряжение, В

     

Электрическое напряжение. Физика

По международному соглашению единицей электрического напряжения служит 1 вольт (1 В) – такое напряжение, которое при силе тока 1 А создаёт ток мощностью 1 Вт.
Для измерения напряжения используют приборвольтметр. Его всегда присоединяют параллельно тому участку цепи, на котором меряют напряжение.
Чтобы выяснить законы распределения напряжений в цепях с различным соединением проводников, проделаем опыты.
Измерим напряжение на различных участках цепи, состоящей из реостата и лампы, соединённых последовательно. Сначала измерим напряжение на всём соединении: Uобщ = 5 В (см. схему «а»). Затем – на лампе: U1 = 4 В (схема «б»). И, наконец, напряжение на реостате: U2 = 1 В (схема «в»).
Электрическое напряжение. Физика
Эти, а также аналогичные измерения показывают, что в цепи с последовательным соединением проводников напряжение на всём соединении равно сумме напряжений на отдельных проводниках:
Электрическое напряжение. Физика
Измерим напряжение на различных участках цепи с параллельным соединением двух ламп (заметим: они вовсе не обязательно одинаковые). На схеме «г» вольтметр измеряет общее напряжение: Uобщ = 5 В. На схемах «д» и «е» – напряжение на каждой из ламп: U1 = 5 В, U2 = 5 В.
Электрическое напряжение. Физика
Эти, а также аналогичные измерения показывают, что в цепи с параллельным соединением проводников напряжение на каждом из проводников равно напряжению на всём соединении:
Электрическое напряжение. Физика

 

 

Страница обновлена: 27.09.2016