Единица напряжения.

Электрической цепью называют совокупность устройств и объектов, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны при помощи понятий об электродвижущей силе (ЭДС), токе, напряже­нии и сопротивлении. Отдельное устройство, входящее в состав электричес­кой цепи и выполняющее в ней определенную функцию, на­зывается элементом электрической цепи. Основными эле­ментами простейшей электрической цепи яв­ляются источники и приемники электрической энергии.

Электрическая цепь состоит из источников и приемников элект­рической энергии, соединенных между собой с помощью проводов и различных аппаратов, обеспечивающих прохождение электри­ческого тока.

Приемники электрической энергии представляют собой раз­личные устройства, в которых электрическая энергия преобразуется в другие виды: механическую, тепловую, световую и т. д. К ним относятся электродвигатели, электронагревательные приборы, ос­ветительные лампы и целый ряд других устройств. В отличие от источников приемники не вырабатывают, а потребляют электриче­скую энергию, поэтому они обычно называются потребителями или электрической нагрузкой.

В источниках электрической энергии различные виды энергии, например химическая (гальванические элементы), механическая (электрические генераторы), тепловая (тер­мопары), световая (солнечные батареи), преобразуются в электромагнитную или в электрическую. В приемниках электрической энергии происходит обрат­ное преобразование, электромагнитная энергия преобра­зуется в иные виды энергии, например химическую (галь­ванические ванны), механическую (электрические двига­тели), тепловую (нагревательные элементы), световую (люминесцентные лампы),

Электрическая цепь содержит, кроме того, вспомога­тельные элементы: резисторы, (например, реостаты для ре­гулирования тока), выключатели, предохранители, разъе­мы, измерительные приборы и др.

Рассмотрим электрическую цепь, схема которой приведена на рис. 2.2. Ток в цепи протекает от положительного зажима источни­ка к отрицательному (его направление показано стрелкой). Внутри источника ток протекает от отрицательного зажима к положительному, т. е. перемещение положительных зарядов в источнике пройсходит от меньшего потенциала к большему, а это возможно только за счет энергии, поступающей извне. Следовательно, источник должен потреблять энергию со стороны и преобразовывать ее в электрическую. Величина работы, затрачиваемой на перемещение единицы положительного заряда от отрицательного зажима источника к поло­жительному, называется электродвижущей силой (э. д. с.) источника и обозначается буквой Е Разность потенциалов (электрическое напряжение) также равна работе по перемещению единицы заряда, но только эта работа совершается не внешними силами, а.силами электриче­ского поля. Поэтому э. д. с. измеряется в тех же единицах, что и напряжение, в вольтах.

Напряжение U на зажимах источника равно работе по перемеще­нию единицы положительного заряда по внешней цепи от положи­тельного зажима источника к отрицательному, а э. д. с. Е - равна ра­боте по перемещению того же заряда от отрицательного зажима к положительному внутри источника. По закону сохранения энергии эти работы должны быть равны, т. е.

Е=U

Однако записанное равенство было бы справедливым только при отсутствии потерь энергии внутри источника. Практически часть электрической энергии теряется в самом источнике, выделя­ясь обычно в виде тепла, поэтому если в цепи проходит ток, то всег­да U E

Дата добавления: 2015-08-13