Tension

La tension (parfois également appelé le le électrique ou le tension électrique ) est la différence de du potentiel électrique entre deux points d'un circuit électronique électrique ou de , exprimés en volts qu'il mesure l'énergie potentielle d'un champ électrique pour causer à un le courant électrique dans un conducteur électrique . Selon la différence du potentiel électrique ce s'appelle tension supplémentaire la basse, tension la basse, la tension ou la tension supérieure .

Explication

Entre deux points dans un champ électrique, comme existe dans un circuit électrique , la différence de dans leurs potentiels électriques de que est connu comme différence potentielle électrique. Cette différence est le proportionnel à la force qui tend à pousser les électrons ou d'autres porteurs de charge d'un point à l'autre. La différence potentielle électrique peut être considérée comme capacité de déplacer la charge électrique par une résistance. À la fois dans la physique quand la force mot a été employée de manière imprécise, la différence potentielle a été appelée la force électromotrice ou EMF - un terme de qui est encore employé dans certains contextes.

La tension est une propriété d'un champ électrique , électrons non différents de . Un électron se déplaçant à travers une différence de tension éprouve un changement net de l'énergie, souvent mesurée dans effet des électron-volts cet est analogue à une masse tombant par une différence donnée de taille dans un champ gravitationnel .

En employant le terme « différence potentielle » ou tension, on doit être clair au sujet des deux points entre lesquels la tension est spécifiée ou mesurée. Il y a deux manières dans lesquelles le terme est employé. Ceci peut mener à une certaine confusion.

Tension en ce qui concerne un point commun

L'one-way dans lequel la tension de limite est employée est en spécifiant la tension d'un point dans un circuit. Quand ceci est fait, on le comprend que la tension est spécifiée ou habituellement mesurée en ce qui concerne un point stable et invariable dans le circuit qui est connu comme moulu ou terrain communal. Cette tension est vraiment une différence de tension, un des deux points étant le point de référence, qui est rectifié. Une tension peut être positive ou négative. " ; High" ; ou " ; low" ; la tension peut se rapporter à la grandeur (la valeur absolue relativement au point de référence). Ainsi, une grande tension négative peut désigné sous le nom d'une tension. D'autres auteurs peuvent se référer à une tension qui est plus négative en tant qu'étant " ; lower." ;

Tension entre deux points indiqués

Une autre utilisation du " de limite ; voltage" ; est en spécifiant combien de volts sont à travers un dispositif électrique (tel qu'une résistance). Dans ce cas-ci, le " ; tension, " ; ou, plus exactement, le " ; tension à travers le dispositif, " ; est vraiment la première tension prise, relativement à la terre, sur une borne du dispositif sans une deuxième tension prise, relativement à la terre, sur l'autre borne du dispositif. Dans la pratique, la tension à travers un dispositif peut être mesurée directement et sans risque using un voltmètre qui est isolé dans la terre, à condition que les possibilités maximum de tension du voltmètre ne soient pas dépassées.

Deux points dans un circuit électrique qui sont reliés par un " ; conducteur idéal, " ; c'est-à-dire, un conducteur sans résistance et pas dans un champ magnétique changeant , ont une différence potentielle de zéro. Cependant, d'autres paires de points peuvent également avoir une différence potentielle de zéro. Si deux tels points sont reliés à un conducteur, aucun courant ne traversera le raccordement.

Addition des tensions

La tension est additive dans le sens suivant : la tension entre le A et le C est la somme de la tension entre le A et le B et la tension entre le B et le C . Les diverses tensions dans un circuit peuvent être calculées using les lois du circuit de Kirchhoff de .

Quand parler du courant alternatif (C.) de il y a une différence entre la tension instantanée et la tension moyenne. Des tensions instantanées peuvent être ajoutées quant au courant continu (C.C) de , mais des tensions de moyenne peuvent être clairement ajoutées seulement quand elles s'appliquent aux signaux que toutes ont la même fréquence et la phase.

Analogie hydraulique

voient également :

hydraulique de l'analogie Si on imagine l'eau circuler dans un réseau des pipes, conduit par des pompes en l'absence de la pesanteur , comme analogie d'un circuit électrique, alors la différence potentielle correspond à la différence de la pression du liquide entre deux points. S'il y a une différence de pression entre deux points, alors l'eau découlant du premier point dans la seconde pourra effectuer le travail, tel que conduire une turbine .

Cette analogie hydraulique de est une méthode utile d'enseigner une gamme des concepts électriques. Dans un circuit hydraulique, le travail effectué pour déplacer l'eau est égal à la pression multipliée par le volume de l'eau déplacé. De même, dans un circuit électrique, le travail effectué pour déplacer des électrons ou d'autres porteurs de charge est égal « à la pression électrique » (une vieille limite pour la tension) multipliée par la quantité de charge électrique déplacée. La tension est une manière commode de mesurer la capacité d'effectuer le travail. Par rapport au courant électrique, plus le gradient (tension ou hydraulique est grand) plus est grand le courant (résistance arrogante est constante).

Définition mathématique

La différence potentielle électrique est définie comme la quantité de travail a dû déplacer une charge électrique d'unité du deuxième point au premier, ou d'une manière equivalente, la quantité de travail qu'une charge d'unité découlant du premier point dans la seconde peut effectuer. La différence potentielle entre deux points d'a et b est la ligne l'intégrale du E de champ électrique :

$_a ^b \ mathbf {} d'E \ cdot d \ mathbf {l}.$

Formules utiles

Circuits de C.C

= de

de  V \ racine carrée {P.}

= de

de  V \ frac {P} {I}

= de

de  R \ frac {V} {I}

Là où différence du V =voltage/potential, intensité =current du I , =resistance du R , P =power/watts

Circuits à C.

$V = \ frac {P} {I \ cos \ phi}$
${PZ}}} {\ racine carrée {\ cos \ phi} \ ! \$ = de $de V \ frac {IR} {\ cos \ phi}$

Là où =voltage du V , I =current, =resistance du R , puissance de =true du P , =impedance du Z , angle de =phasor du φ de entre le I et le V

Conversions à C.

$} {\ pi} \ int_0^ {\ pi \ Omega} V_ {} de PK \ péché (\ Omega t - k x) {\ rm {d}} x \ ! \$

$carrée {2}} V_ {PK} = V_ {PK} \ racine carré {\ langle \ sin^2 (\ Omega t - k x) \} de rangle \ ! \$

$V_ {PK} = 0.5 \, V_ {} de ppk \ ! \$

$V_ {avg} = .319 \, V_ {} de ppk \ ! \$

$V_ {RMS} = .354 \, V_ {ppk} = \ frac {1} {2 \ racine carrée {2}} V_ {} de ppk \ ! \$

$V_ {avg} = 0.900 \, V_ {RMS} = \ frac {2 \ racine carrée {2}} {\ pi} V_ {} de RMS \ ! \$

Là où V _pk=peak tension, V _ppk=peak-to-peak tension, V _avg=average tension au-dessus de moitié-cycle, V _rms=effective (moyenne carrée de racine de ) tension, et nous a supposé que sinusoïdal vague de forme $V_ {} de PK \ péché (\ Omega t - k x)$ , avec un $de période T = 2 \ pi \ Omega$ , et où les chevrons (dans l'équation de valeur efficace) dénotent une moyenne de temps sur une période entière.

Tension totale

Sources et chutes de tension en série : $de V_T = V_1 + V_2 + V_3 +… + V_n \ ! \$

Sources et chutes de tension en parallèle : $de V_T = V_1 = V_2 = V_3 =… = V_n \ ! \$

Là où $n \ ! \$ est la nième source ou chute de tension

Chutes de tension

À travers une résistance (résistance R) : $DE DE$

V_R = IR_R \ ! \

À travers un condensateur (condensateur C) : $DE DE$

V_C = IX_C \ ! \

À travers un inducteur (inducteur L) : $DE DE$

V_L = IX_L \ ! \

Là où =voltage du V , I =current, =resistance du R , =reactance du X .

Instruments de mesure

Les instruments pour mesurer des différences potentielles incluent le voltmètre , le potentiomètre (dispositif de de mesure), et l'oscilloscope . Le voltmètre fonctionne à côté de mesurer le courant par une résistance fixe, qui, selon la loi d'ohm , est proportionnelle à la différence potentielle à travers lui. Le potentiomètre fonctionne à côté d'équilibrer la tension inconnue contre une tension connue dans un montage en pont . L'oscilloscope à rayon cathodique fonctionne à côté d'amplifier la différence potentielle et de l'employer pour braquer un faisceau de l'électron d'un chemin droit, de sorte que le débattement du faisceau soit proportionnel à la différence potentielle.

Sûreté

La sûreté électrique est discutée dans les articles sur la tension et la décharge électrique .

Voir également

Courant alternatif (C.) de
Courant continu (C.C) de
L'électricité (un article de forces de concernant des tensions d'alimentation électrique domestiques)
Systèmes d'alimentation secteur de
La loi d'ohm
Chute de tension

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