Hlavní elektrické veličiny jsou napětí, odpor, proud a výkon

V elektrotechnice nemá smysl jednoduše říkat „elektřina“. Zde je vždy nutné specifikovat, o čem přesně se diskutuje. Můžeme to znamenat elektrický náboj kondenzátoru, napětí v zásuvce, proud protékající dráty nebo například sílu, kterou elektroměr v našem bytě vinutí za měsíc.

V každém případě neexistuje takové množství jako elektřina, je to množství „množství elektřiny“, které se správně nazývá elektrický náboj, který se měří v přívěskech. Jedná se o elektrický náboj - pohybuje se po vodičích, hromadí se na deskách kondenzátoru, je pravidelně přítomen na svorkách (minimum - na fázovém drátu) zásuvky, pohybuje se ve formě proudu, když elektrická síť provádí práci. Hlavní elektrické veličiny nějak souvisí s nábojem. O těchto hodnotách dnes hovoříme.

Napětí

Napětí U se měří mezi dvěma body na obvodu. Aby se v uzavřeném obvodu začalo vyskytovat stabilní střídavé nebo konstantní napětí, je zapotřebí zdroj proudu, který zajistí, že toto napětí bude udržováno na koncích obvodu. Tento zdroj bude sloužit jako zdroj EMF - elektromotorické síly, která se podobně jako napětí měří ve voltech.

Pokud je takový zdroj připojen k uzavřenému obvodu, pak bude nejprve zapříčiněno napětí mezi svorkami zdroje, tj. Na koncích obvodu, a zadruhé na koncích všech sekcí tohoto obvodu, pokud je podmíněně rozděleno na části.

V každém okamžiku může mít elektrické napětí působící na určitou část obvodu jinou hodnotu než v předchozím okamžiku, pokud je obvod napájen z proměnného zdroje emf, nebo stejnou hodnotu, pokud se jedná o zdroj konstantního emf a obvod, je obvod stejnosměrného proudu.

Napětí na koncích stejnosměrného obvodu je podobné výškovému rozdílu na straně hory a poplatek za těchto podmínek je jako voda zvednutá do výšky, pouze s ohledem na elektrické pole se tento rozdíl nazývá rozdílem (elektrických) potenciálů, protože zde není řeč o gravitačním poli.

Potenciální rozdíl mezi dvěma body je 1 volt, pokud chcete přesunout náboj 1 přívěsek z jednoho bodu do druhého, musíte na něm pracovat ve výši 1 joulu. Volt je roven elektrickému napětí, které způsobuje stejnosměrný proud 1 ampér v elektrickém obvodu při výkonu 1 watt, ale více později.

Aktuální

Když je na koncích části obvodu (vodiče) přítomno elektrické napětí, to znamená, že když je rozdíl v elektrických potenciálech, znamená to, že elektrické pole působí ve vodiči (podél délky uvažované sekce). Elektrické pole působí silně na nabité částice.

Například v kovech jsou volné elektrony nositeli záporného náboje a mohou dojít k translačnímu pohybu, pokud se najednou ocitnou v externím elektrickém poli, jehož zdrojem je v tomto případě zdroj emf. Když se elektrony dostanou do pohybu pod vlivem elektrického pole, stanou se pohybujícím se nábojem, tj. Elektrickým proudem I.

Množství náboje se měří v coulombech a proud charakterizuje rychlost pohybu náboje průřezem vodiče (za jednotku času). Když elektrický náboj jednoho přívěšku prochází průřezem vodiče za jednu sekundu, proud ve vodiči je 1 ampér. Analogicky s vodou - čím více vody prochází úsekem potrubí za sekundu - tím větší je proud.

Odpor

Pod vlivem elektrického napětí se náboj pohybuje průřezem vodiče a vytváří proud, ale nepohybuje se bez omezení. Protože jsme začali uvažovat o kovovém dirigentovi, budeme s ním pokračovat.

Elektrony ve vodiči pohybujícím se pod vlivem elektrického pole naráží do překážek uvnitř vodiče - atomy krystalové mřížky, stejně jako navzájem, kvůli chaotické složce (tepelné) pohybu elektronů a atomovým vibracím.

Tyto překážky poskytují určitý druh odporu, zpomalují elektrony, snižují proud ve srovnání s tím, kolik by se mohlo vyvinout, kdyby tyto překážky nebyly. Ale tento druh odporu R ve skutečných vodičích (obvodech) je vždy k dispozici.

Tato hodnota se v elektrotechnice nazývá elektrický odpor. Elektrický odpor se měří v ohmech. Jeden Ohm je roven elektrickému odporu části elektrického obvodu, mezi jehož konci proudí stejnosměrný proud 1 ampér při napětí 1 V na koncích.

Čím větší je odpor charakterizující daný vodič, tím menší bude proud na stejném napětí na koncích tohoto vodiče. Tato závislost se nazývá Ohmův zákon pro část elektrického obvodu: velikost proudu v části obvodu je přímo úměrná napětí na koncích této sekce a nepřímo úměrná elektrickému odporu dané části obvodu.

Moc

Když už mluvíme o elektrickém obvodu, napětí, odporu a proudu, nemůžeme ukončit téma základních elektrických veličin příběhem o elektrické energii P. Když je proud ustaven a stále teče v obvodu pod vlivem napětí, zdroj emf vykonává práci na obvodu.

Ve skutečnosti je práce prováděna elektrickým polem na elektrickém náboji, který se pohybuje v tomto poli. Velikost dokonalé práce závisí na možném rozdílu, který náboj překonal, a na velikosti tohoto náboje. Čím rychleji byla práce provedena, tím vyšší byla síla procesu.

V případě proudu obvykle mluvíme o síle zdroje, který práci vykonával, ao síle spotřebitele (obvodu). Elektrická energie vynaložená na užitečnou práci se měří ve wattech. Pro jakýkoli druh energie, nejen elektrickou, je 1 watt definován jako výkon, při kterém se 1 joule práce provádí za 1 sekundu.