V čem se měří napětí - co je napětí, v čem se měří a na čem závisí, výpočet, měření

Při provádění elektroinstalačních prací na různých místech jsem narazil na to, že mnozí nerozumí základům elektrotechniky – pletou si nebo špatně definují pojmy napětí, proud, odpor. Proto pokaždé musíme vysvětlit základní věci. V této recenzi jsem se rozhodl vám říci, jak se měří napětí, co to je a na čem závisí, a také jaké existují metody výpočtu a metody jeho měření.

Pro práci s elektrickými obvody je důležité nejen umět měřit napětí, ale také rozumět tomu, jak se měří, co představuje

Napětí – co to je, jednotka měření, na čem závisí

Z hlediska vědecké terminologie je napětí práce elektrického pole pro daný pohyb nabitých částic v určité oblasti elektricky vodivého materiálu. Pokud si jev představíme z fyzické stránky, dostaneme následující:

  • V normálním stavu jsou atomy látky v neutrálním stavu – protože počet protonů se rovná počtu elektronů.
  • Pokud se některé elektrony odtrhnou, v jednom bodě se objeví kladně nabitá oblast a v jiném záporný náboj elektronů.
  • Mezi sekcemi tak vzniká rozdíl „+“ a „-“ – potenciál.
  • Při spojování oblastí vodičů vznikne proud – elektrony potečou tam, kde jich není dostatek, z místa, kde je jich nadbytek.

Síla působící mezi rozdílnými náboji se nazývá elektromotorická síla – je to také rozdíl potenciálů nebo napětí.

Aby to bylo jasnější, představte si vodárenskou věž naplněnou až po vrchol vodou. Tlak vytvořený mezi horním a dolním bodem je rozdíl potenciálů. Když je ventil zavřený, neproudí, ale existuje potenciál – a jakmile se otevře, okamžitě se objeví tlak.

Podobným způsobem vzniká proud v elektrickém vodiči. Proud vzniká, když se různě nabité oblasti uzavřou. V tomto případě je směr vždy stejný – od pozitivního kontaktu k negativnímu.

Jednotka měření, závislost na dalších parametrech

Napětí elektrického proudu se měří ve voltech (V), stejně jako jeho větší či menší derivace – 1000 voltů nebo 1 kilovolt (kV), 0,001 V nebo 1 milivolt (mV) atd. Oficiálně označeno symbolem – U Navíc podle vědecké definice se hodnota 1 V udává jako práce 1 J vynaložená na přesun náboje o velikosti 1 coulomb.

READ
Jak se jmenuje nástroj na odstraňování spár?

Kromě napětí se v elektrotechnice často používají tyto vzájemně závislé veličiny:

Tyto parametry souvisí podle Ohmova zákona:

I – síla elektrického proudu, v ampérech,

R – odpor, v ohmech.

Spotřeba energie (P) je definována jako součin elektrického napětí a proudu:

Jeho hodnota se měří ve wattech.

Napětí i odpor jsou veličiny, které indikují fyzikální jevy mezi dvěma body v obvodu nebo ve specifické oblasti. Proto jsou podle toho označeny.

Metody výpočtu

V praxi bylo jen zřídka nutné přesně vypočítat hodnotu napětí obvodu – nejčastěji se jednoduše měřilo voltmetry nebo univerzálním měřicím zařízením. Někdy ale musíte udělat nějaké výpočty. Poté se aplikuje známý Ohmův vzorec.

Představte si například situaci:

  • Obvod obsahuje lampu s odporem 10 ohmů.
  • Je známo, že proud v síti je 3 A.
  • Je nutné vypočítat potenciál baterie, ze které je svítilna napájena.
  • Dosazením hodnot do vzorce dostaneme = 10 × 3 = 30 V.

Podobným způsobem můžete určit kterýkoli ze 3 parametrů, přičemž znáte ostatní 2.

Metody měření

Z praktického hlediska je důležité vědět nejen co je napětí, ale také jak se měří. Ve většině případů se velikost rozdílu potenciálu zjišťuje pomocí voltmetru s příslušným limitem měření.

Navíc v závislosti na typu elektrického proudu existují následující nuance postupu měření:

Voltmetr nebo multimetr se používá v souladu s následujícími pravidly:

  1. Před zahájením práce je přepínač citlivosti přístroje nastaven na požadovanou mez v sekci pro stejnosměrný proud – DC.
  2. Není-li hodnota rozdílu potenciálů známa ani přibližně, přístroj se nastaví na maximální hodnotu a poté se při měření přepne na spodní meze.
  3. Kontakty elektroměru jsou zapojeny do elektrického obvodu v souladu s polaritou. V opačném případě se na analogovém modelu bude šipka vychylovat v opačném směru a na digitálním modelu bude mít naměřená hodnota znaménko „-“.

Moderní digitální přístroje s displejem jsou pohodlnější, lepší, přehlednější a rychlejší na ovládání. Kromě toho jsou přesnější než analogové modely, ale jsou také dražší.

V zásadě platí, že pravidla a postupy pro měření v AC síti jsou až na několik výjimek stejné:

  1. Zařízení se přepne do režimu měření střídavého proudu – AC.
  2. Sondy jsou připojeny ke kontaktům v libovolném pořadí.
READ
Jak se jmenuje stůl se zrcadlem v ložnici?

Napětí v elektrickém obvodu můžete měřit pomocí univerzálního měřicího přístroje – multimetru

Střídavý proud se od stejnosměrného liší změnou polarity nebo směru pohybu. Ve standardní domácí síti se to děje 50krát za sekundu – proto její frekvence 50 Hz.

Multimetr snadno určí potenciální rozdíl v daném rozsahu hodnot. Samozřejmě nemusí být vždy po ruce. Pokud tedy máte jednoduchý voltmetr, můžete stále měřit potenciální rozdíl pomocí následujících triků:

  • Ve stejnosměrné síti pro měření v určitém rozsahu hodnot budete muset k obvodu připojit další vnější nebo vnitřní odpor.
  • Pokud je vyžadována série měření v obvodech s různými limity potenciálu, je lepší si předem připravit vhodnou sadu odporů.

Než začnete multimetr používat, musíte jej správně nakonfigurovat a vybrat vhodný limit měření.

  • V síti střídavého proudu se také používá dodatečný odpor. Případně je možné připojení přes transformátor.

Střídavý proud se používá všude k vybavení různých objektů na velké vzdálenosti – od průmyslu až po soukromé domy. Konstanta se používá k napájení zařízení, když je přenosová cesta od zdroje ke spotřebiteli minimální. Navíc v každodenním životě je většina elektrických zařízení připojena ze sítě přes usměrňovač.

Video lekce o tom, co je napětí a jak se měří:

Nejdůležitější znaky

Napětí je definováno jako práce elektrického pole k přesunu náboje mezi body s nadměrnou a nedostatečnou hodnotou. Elektrický proud vzniká při spojení kontaktů různých polarit. V tomto případě proudí elektrický proud z „+“ do „-“.

Napětí se měří ve voltech a závisí na takových hlavních parametrech elektrického obvodu, jako je proud, odpor a výkon. Velikost rozdílu potenciálů se vypočítá podle Ohmova zákona.

Pro měření elektrického napětí v síti použijte voltmetr nebo univerzální měřicí přístroj – multimetr. Při provádění postupu byste měli vzít v úvahu konkrétní nastavení měřiče a charakteristiky typu obvodu – konstantní nebo proměnný.

Napište do komentářů, byly nějaké případy, kdy jste museli změřit nebo vypočítat napětí v obvodu?