Napięcie elektryczne

Napięcie elektryczne \(U\) jest to różnica potencjałów elektrostatycznych pomiędzy dwoma punktami pola elektrycznego.

\(U_{AB}=V_B-V_A\)

Jednostką napięcia elektrycznego jest wolt (\(V\)).

Napięcie można zdefiniować także za pomocą pojęcia pracy.

Napięcie elektryczne między dwoma punktami jest to stosunek pracy wykonanej przez siły zewnętrzne podczas przenoszenia ładunku \(q_0\) z jednego do drugiego punktu do wartości tego ładunku.

\(U_{AB}=\frac{W_{AB}}{q_0}\)

Z powyżej definicji widać że \(1V=1 \frac{J}{C}\).

W dalszej części kursu będziemy się posługiwać napięciem w obwodach elektrycznych. Dla porządku zaznaczymy pewne pojęcia i wzory, które będą także omawiane w dziale o prądzie elektrycznym.

Napięcie elektryczne w obwodach elektrycznych

W obwodach prądu elektrycznego napięciem nazywamy różnicę potencjałów między dwoma punktami obwodu.

Napięcie elektryczne otwartego źródła prądu

Jeżeli nie ma poboru prądu z danego źródła prądu, to napięcie elektryczne tego źródła definiujemy jako siłę elektromotoryczną (SEM) tego źródła:

\(U=\varepsilon-IR_w\)

gdzie:

\(U\) - napięcie źródła prądu,
\(\varepsilon\) - siła elektromotoryczna,
\(R_w\) - opór wewnętrzny źródła prądu,
\(I\) natężenie prądu pobieranego ze źródła prądu.

W obwodach prądu zmiennego definiujemy tak zwaną wartość skuteczną napięcia:

\(U_{sk}=\frac{1}{\sqrt{2}}U_{max}\)

Pomiar napięcia elektrycznego

Napięcie elektryczne mierzymy za pomocą woltomierza (na zdjęciu dawny woltomierz).

Elektryczne ryby

Woltomierz

Potencjał elektryczny