Меню

Изменение объема от электрического напряжения



Электрическое напряжение. Определение, виды, единицы измерения

Под электрическим напряжением понимают работу, совершаемую электрическим полем для перемещения заряда напряженностью в 1 Кл (кулон) из одной точки проводника в другую.

  1. Как возникает напряжение?
  2. В чем измеряется
  3. От чего зависит напряжение?
  4. Виды напряжения
  5. Постоянное напряжение
  6. Переменное напряжение

Как возникает напряжение?

Все вещества состоят из атомов, представляющих собой положительно заряженное ядро, вокруг которого с большой скоростью кружатся более мелкие отрицательные электроны. В общем случае атомы нейтральны, так как количество электронов совпадает с числом протонов в ядре.

Однако если некоторое количество электронов отнять из атомов, то они будут стремиться притянуть такое же их количество, формируя вокруг себя плюсовое поле. Если же добавить электронов, то возникнет их избыток, и отрицательное поле. Формируются потенциалы – положительный и отрицательный.

При их взаимодействии возникнет взаимное притяжение.

Абрамян Евгений Павлович

Если соединить потенциалы с различными зарядами проводников, то возникнет электрический ток – направленное движение носителей заряда, стремящееся устранить разницу потенциалов. Для перемещения по проводнику зарядов силы электрического поля совершают работу, которая и характеризуется понятием электрического напряжения.

В чем измеряется

Единицей напряжения называют вольт (В). Один Вольт выражается в разности потенциалов двух точек электрического поля, силы которого совершают работу в 1 Дж для перемещения заряда в 1 Кл из первой точки во вторую. Измеряют напряжение специальным прибором — вольтметром.

Орлов Анатолий Владимирович

От чего зависит напряжение?

Напряжение участка цепи зависит от:

Виды напряжения Постоянное

Постоянное напряжение

Напряжение в электрической сети постоянно, когда с одной ее стороны всегда положительный потенциал, а с другой – отрицательный. Электрический ток в этом случае имеет одно направление и является постоянным.

Напряжение в цепи постоянного тока определяется как разность потенциалов на его концах.

Читайте также:  Бортовой компьютер выдает ошибку напряжения

При подключении нагрузки в цепь постоянного тока важно не перепутать контакты, иначе устройство может выйти из строя. Классическим примером источника постоянного напряжения являются батарейки. Применяют сети постоянного тока, когда не требуется передавать энергию на большие расстояния: во всех видах транспорта – от мотоциклов до космических аппаратов, в военной технике, электроэнергетике и телекоммуникациях, при аварийном электрообеспечении, в промышленности (электролиз, выплавка в дуговых электропечах и т.д.).

Переменное напряжение

Если периодически менять полярность потенциалов, либо перемещать их в пространстве, то и электрический ток устремится в обратном направлении. Количество таких изменений направления за определенное время показывает характеристика, называемая частотой. Например, стандартные 50 герц означают, что полярность напряжения в сети меняется за секунду 50 раз.

Электрическое напряжение. Определение, виды, единицы измерения

Напряжение в электрических сетях переменного тока является временной функцией.

Чаще всего используется закон синусоидальных колебаний.

Так получается за счет того, что переменный ток возникает в катушке асинхронных двигателей за счет вращения вокруг нее электромагнита. Если развернуть вращение по времени, то получается синусоида.

Переменный ток применяют при необходимости передавать энергию на значительные расстояния. В этих случаях эффективно использование трехфазных сетей: потери электроэнергии в проводах минимальны, простая электрогенерация (благодаря трехфазным электродвигателям без коллектора), выгодно экономически.

Трехфазный ток получают в трехфазных электродвигателях.

В них имеются сразу три катушки проводов, расположенных равномерно по кругу – через 120 градусов. Поэтому и синусоиды трехфазного тока отстают друг от друга на этот угол. Геомертическое представление трехфазного напряжения и тока выглядит в виде векторной диаграммы.

Источник

Как уровень напряжения влияет на расход электроэнергии?

Все мы знаем, что к нам в квартиру или дом поступает электроснабжение со стандартными характеристиками: напряжение

Читайте также:  Допускаемые напряжения стальные конструкции

220 Вольт, частота – 50 Герц. Но не всем известно, что это номинальные величины, которые по ГОСТу могут быть отклонены как выше, так и ниже. Если частоте ГОСТ разрешает отклоняться на ± 0,2 Герц, то напряжение может законно варьироваться в пределах ± 10 %.

Прежде всего, задумаемся об отклонении напряжения. Получается, что в розетках у нас абсолютно на законных основаниях может быть 198 – 242 Вольт. Конечно, специалисты электроснабжающих компаний не допустят в наших жилищах низкого напряжения , так как лампочки будут гореть тускло, микроволновки греть слабо, а холодильник вообще может не запуститься, начнутся жалобы от потребителей, и будут поддерживать напряжение не менее 220 Вольт.

Но, как правило напряжение повышают «с запасом», чтобы в часы максимума нагрузок оно не падало ниже номинального 220 Вольт. Между тем, часы максимума — это всего лишь пару часов в сутки. А в остальное время — получаем повышенное напряжение, которое может доходить и до 260 Вольт. Самое, что интересное, Вы этого даже не заметите (если постоянно не контролируете конечно).

А о чём молчат энергетики? Дело в том, что пропорционально росту напряжения, растёт и ток потребления, отсюда получаем повышенный расход электроэнергии при повышенном напряжении, это очевидно, просто практически никто об этом не задумывается.

Научно и статистически доказано, что при повышении напряжения на 10 % увеличивается и электропотребление в среднем на 1 %. А если у Вас напряжение в большей части времени держится на уровне 257 Вольт (как на картинке выше), это составит 15- ти % повышенное напряжение от номинального и 1,5 %-ное повышенное электропотребление на Вашем счётчике.

А электроприборам абсолютно не важно, что напряжение повышенное, они не сделают больше работы.

Казалось бы, ну что там 1,5 %, это не ощутимо. Но можно посчитать в какую сумму это встанет. К примеру средняя семья потребляет 600 кВт/ч электроэнергии в месяц при повышенном напряжении. Представим, что мы поставили стабилизатор напряжения на вводе в квартиру, и поддерживаем постоянно 220 Вольт. Таким образом мы сэкономим 9 кВт/ч в месяц, 108 кВт/ч в год, это примерно 400 рублей. Представьте, какая экономия получится с 500 квартирного дома.

Читайте также:  Суть предварительного напряжения элемента

Кому интересно — лайк, не согласны — дизлайк. Не забываем нажать на кнопку «Подписаться».

Источник