导图社区 物理·电压和电阻(第十六章)
初中物理考点--物理·电压和电阻(第十六章),电压(voltage),也被称作电势差或电位差,是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。
编辑于2023-09-30 22:38:53 广东电压和电阻(第十六章)
电压
电压(voltage),也被称作电势差或电位差,是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。电压在某点至另一点的大小等于单位正电荷因受电场力作用从某点移动到另一点所做的功,电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。电压的国际单位制为伏特(V,简称伏),常用的单位还有毫伏(mV)、微伏(μV)、千伏(kV)等。此概念与水位高低所造成的水压相似。需要指出,“电压”一词一般只用于电路当中,“电势差”和“电位差”则普遍应用于一切电现象当中
定义
电压是电路中自由电荷定向移动形成电流的原因。
电荷 在电场中从A点移动到B点,电场力所做的功 与电荷量 的比值,叫做AB两点间的电势差(AB两点间的电势之差,也称为电位差),用 表示,则有公式:
其中, 为电场力所做的功,q为电荷量。 同时也可以利用电势这样定义
如果电压的大小及方向都不随时间变化,则称之为稳恒电压或恒定电压,简称为直流电压,用大写字母U表示。如果电压的大小及方向随时间变化,则称为变动电压。对电路分析来说,一种最为重要的变动电压是正弦交流电压(简称交流电压),其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化。交流电压的瞬时值要用小写字母u或u(t)表示。在电路中提供电压的装置是电源。
单位
电压在国际单位制中的主单位是伏特(V),简称伏,用符号V表示。1伏特等于对每1库仑的电荷做了1焦耳的功,即1V=1J/C。强电压常用千伏(kV)为单位,弱小电压的单位可以用毫伏(mV)微伏(μv)。
换算关系是: 1kV=1000V 1V=1000mV 1mV=1000μV
电压规律
电压是推动自由电荷定向移动形成电流的原因。电流之所以能够在导线中流动,也是因为在电流中有着高电势和低电势之间的差别。这种差别叫电势差,也叫电压。换句话说。在电路中,任意两点之间的电位差称为这两点的电压。通常用字母U代表电压。 电源是给用电器两端提供电压或电能的装置。电压的大小可以用电压表(符号:V)测量。
基尔霍夫电压定律
集总参数电路中任意时刻沿任意回路的电压降的代数和为零,即
子主题串并联关系
如果一个电路中元件仅包含串联或者并联关系,并且与电源直接相连,不考虑电源的内阻的话,那么串联电路两端总电压等于各部分电路两端电压和
并联电路各支路两端电压相等,且等于电源电压
大小分类
电压可分为高电压,低电压和安全电压。
高低压的区别是:以电气设备的对地的电压值为依据的。对地电压高于或等于1000伏的为高压。对地电压小于1000伏的为低压。
其中安全电压指人体较长时间接触而不致发生触电危险的电压。按照国家标准《GB3805-83》安全电压规定了为防止触电事故而采用的,由特定电源供电的的电压系列。我国对工频安全电压规定了以下五个等级,即42V、36V、24V、12V和6V。
功能分类
阻抗电压
定义
双绕组变压器中一个绕组短路,以额定频率的电压施加于另一个绕组上,并使其中流过额定电流时的施加电压值。对多绕组变压器,除试验的一对绕组外,其余绕组开路,并使其中流过与该对绕组中的额定容量较小的绕组相对应的额定电流时的施加电压值。各对绕组的阻抗电压是指相应的参考温度下的数值且用施加电压绕组的额定电压值的百分数来表示。
计算方法
当变压器二次绕组短路(稳态),一次绕组流通额定电流而施加的电压称阻抗电压Uz。通常Uz以额定电压的百分数表示,即uz= ( Uz/U1n)×100% 匝电势:u=4.44×f×B×At,V 其中:B—铁心中的磁密,T At—铁心有效截面积,平方米可以转化为变压器设计计算常用的公式: 跨步电压和接触电压 跨步电压和接触电压 当f=50Hz时:u=B×At/450×105,V 当f=60Hz时:u=B×At/375×105,V 如果已知道相电压和匝数,匝电势等于相电压除以匝数。
医学电压
心电图所称的电压,是指心电图纸上两条横线之间的距离。常用来测定心电图的波幅。单位通常用mm或mV来表示。电压的数值与*定准电压的调节有关。若输入1mV的标准电压使基线上移10mm,则两条细横线之间的距离是1mm,电压为0.1mV。测量心电图的波幅时,电压定准方有意义。
常见值
电视信号在天线上感应的电压约0.1mV 维持人体生物电流的电压约1.2mV 碱性电池标称电压1.5V 高压电线 高压电线 电子手表用氧化银电池两极间的电压1.5V 一节铅蓄电池电压2V 手持移动电话的电池两极间的电压3.7V 对人体安全的电压一般不高于36V 家庭电路的电压220V 动力电路电压380V 无轨电车电源的电压550~600V 电视机显像管的工作电压10kV以上 列车上方电网电压25000V 发生闪电的云层间电压可达1000kV
电阻
定义:导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻。电阻(Resistor,通常用“R”表示)是一个物理量,在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体,电阻一般不同,电阻是导体本身的一种性质。导体的电阻通常用字母R表示,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号为Ω。
单位:电阻的单位是欧姆,简称欧,用希腊字母“Ω”表示。常用的电阻单位还有千欧姆(KΩ),兆欧姆(MΩ),它们的关系是: 1KΩ=1000Ω,1MΩ=1000KΩ。在电原理图中为了简便,一般将电阻值中的“Ω”省去,凡阻值在千欧以下的电阻,直接用数字表示;阻值在千欧以上的,用“K”表示;兆欧以上的用“M”表示
影响因素:1、长度:当材料和横截面积相同时,导体的长度越长,电阻越大。 2、横截面积:当材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大。 3、材料:当长度和横截面积相同时,不同材料的导体电阻不同。 4、温度:对大多数导体来说,温度越高,电阻越大,如金属等;对少数导体来说,温度越高,电阻越小,如碳。 电阻是导体本身的一种属性,因此导体的电阻与导体是否接入电路、导体中有无电流、电流的大小等因素无关。超导体的电阻率为零,所以超导体电阻为零。
超导现象:各种金属导体中,银的导电性能是最好的,但还是有电阻存在。20世纪初,科学家发现,某些物质在很低的温度时,如铝在1.39K(-271.76℃)以下,铅在7.20K(-265.95℃)以下,电阻就变成了零。这就是超导现象,用具有这种性能的材料可以做成超导材料。已经开发出一些“高温”超导材料,它们在100K(-173℃)左右电阻就能降为零 如果把超导现象应用于实际,会给人类带来很大的好处。在电厂发电、运输电力、储存电力等方面若能采用超导材料,就可以大大降低由于电阻引起的电能消耗。如果用超导材料制造电子元件,由于没有电阻,不必考虑散热的问题,元件尺寸可以大大的缩小,进一步实现电子设备的微型化