Гіпермаркет Знань>>Фізика і астрономія>>Фізика 9 клас>> Електрична напруга. Вольтметр. Вимірювання напруги

Даємо визначення електричної напруги

У § 5 було доведено, що напрямлений рух вільних заряджених частинок (електричний струм) можливий завдяки дії на ці частинки сили з боку електричного поля. А з курсу фізики 8-го класу вам відомо, що коли тіло рухається під дією певної сили і напрямок руху тіла збігається з напрямком дії цієї сили, то сила виконує роботу. Отже, коли з певній ділянці кола існує струм, то електричне поле виконує роботу. Цю роботу прийнято називати роботою струму.Робота, яку може виконати або виконує електричне поле, переміщуючи заряд по даній ділянці кола, визначається електричною напругою.
Електрична напруга на певній ділянці кола — це фізична величина, що чисельно дорівнює роботі електричного поля з переміщення одиничного позитивного заряду по цій ділянці.
Напругу позначають символом V.
Одиницею напруги є СІ Вольт (В). Ця одиниця одержала назву на честь італіського вченого А.Вольти.

1 В це тика напруга на ділянці кола, при якій електричне поле виконує роботу І Дж, переміщуючи по цій ділянці заряд, що дорівнює 1 Кл:
Крім вольта, на практиці часто застосовують кратні й частинні одиниці напруги: мікровольт (мкВ), мілівольт (мВ) та кіловольт (кВ):
1мкВ = 10 6В ; 1 мВ = 10~3В; 1кВ = 103В.
Так, електрична напруга на клітинній мембрані або мікрочипі становить кілька мікровольтів, а між хмарами під час грози — сотні кіловольтів.

Проводимо аналогію
Звернувшися до аналогії між електричним струмом і плином води , можна визначити, що напруга аналогічна різниці рівней води в посудинах.
Якщо рівні води в обох посудинах однакові, то вода з однієї посудини в іншу не переливатиметься. Аналогічно, якщо на кінцях ділянки електричного кола відсутня напруга, то струму в ділянці не буде.
Чим більшою є різниця рівней води в посудинах, тим більшу роботу виконає сила тяжіння під час падіння води масою 1 кг. Відповідно чим більшою є напруга на кінцях ділянки кола, тим більшу роботу виконає сила, що діє з боку електричного поля, для переміщення заряду 1 Кл.

Вимірюємо напругу, знайомимося з вольтметром
Для вимірювання напруги використовують прилад, який називається вольтметром (рис. 10.1).

Рис. 10.1. Вольтметр

Зовні вольтметр дуже схожий на амперметр.
Як і будь-який вимірювальний прилад, вольтметр не повинен впливати на значення вимірюваної величини. Тому вольтметр сконструйований таким чином, що в разі включення його в електричне коло значення напруги на цій ділянці кола практично не змінюється.

Правила, яких необхідно дотримуватися під час вимірювання напруги вольтметром
1.    Вольтметр приєднують паралельно до тієї ділянки кола, на якій необхідно виміряти напругу (рис. 10.2).

Рис. 10.2. Вольтметр поєднан паралеьно до ділянки, на якій вимірюють напругу.
2.    Клему вольтметра, біля якої стоїть знак «+», слід з'єднувати з проводом, який іде від позитивного полюса джерела струму; клему зі знаком «-» — із проводом, що йде від негативного полюса джерела струму.
3.    Для вимірювання напруги на полюсах джерела струму вольтметр приєднують безпосередньо до клем джерела (рис. 10.3).

Рис. 10.3. Вольтметр, приєднаний безпосередньо до клем джерела струму.

Учимося розв'язувати задачі:

Задача. Напруга на клемах автомобільного акумулятора становить 12 В. З якої висоти має впасти вантаж масою 36 кг, щоб сила тяжіння виконала таку саму роботу, яку виконує електричне поле, переміщуючи заряд 300 Кл по одному з електричних кіл автомобіля?

Аналіз фізичної проблеми:

Оскільки за визначенням роботи А = Рз, а Р = Ртяж = тп§ і 8 = Н, то робота, яку виконує сила тяжіння під час падіння вантажу, обчислюватиметься за формулою А = тцН . За умовою задачі ця робота дорівнює роботі струму. Отже, знайшовши роботу струму із формули, яка визначає напругу, обчислимо висоту падіння вантажу.

Підбиваємо підсумки
Фізична величина, що чисельно дорівнює роботі електричного поля з переміщення одиничного позитивного заряду по певній ділянці кола, називається електричною напругою на цій ділянці кола. Напругу позначають символом V.
Прилад для вимірювання напруги називають вольтметром. Вольтметр приєднують паралельно тій ділянці кола, напругу на якій необхідно виміряти.


Фізика 9 клас. Ф.Я.Божинова, М.М.Кірюхін О.О.Кірюхіна

Зміст уроку
 конспект уроку і опорний каркас                      
 презентація уроку 
 акселеративні методи та інтерактивні технології
 закриті вправи (тільки для використання вчителями)
 оцінювання 

Практика
 задачі та вправи,самоперевірка 
 практикуми, лабораторні, кейси
 рівень складності задач: звичайний, високий, олімпійський
 домашнє завдання 

Ілюстрації
 ілюстрації: відеокліпи, аудіо, фотографії, графіки, таблиці, комікси, мультимедіа
 реферати
 фішки для допитливих
 шпаргалки
 гумор, притчі, приколи, приказки, кросворди, цитати

Доповнення
 зовнішнє незалежне тестування (ЗНТ)
 підручники основні і допоміжні 
 тематичні свята, девізи 
 статті 
 національні особливості
 словник термінів                          
 інше 

Тільки для вчителів
 ідеальні уроки 
 календарний план на рік 
 методичні рекомендації 
 програми
 обговорення

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.