SONEL - удобно, точно, надежно!
Наша библиотека
Теоретические основы электротехники

§ 2.4. Напряжение на участке цепи

Главная // .. // § 2.4. Напряжение на участке цепи

§ 2.4.Напряжение на участке цепи. Под, напряжением на некотором участке электрической цепи понимают разность потенциалов между крайними точками этого участка.

Рис. 2.5

На рис. 2.5 изображен участок цепи, крайние точки которого обозначены буквами а и b. Пусть ток I течет от точки а к точке b (от более высокого потенциала к более низкому). Следовательно, потенциал точки а(φa) выше потенциала точки b(φb) на значение, равное произведению тока I на сопротивление R: φa = φb + IR.

В соответствии с определением напряжение между точками а и b Uab = φa - φb.

Cледовательно, Uab = IR, т. е. напряжение на сопротивлении равно произведению тока, протекающего по сопротивлению, на значение этого сопротивления.

В электротехнике разность потенциалов на концах сопротивления называют либо напряжением на сопротивлении, либо падением напряжения. В дальнейшем разность потенциалов на концах сопротивления, т. е. произведение IR, будем именовать падением напряжения.

Положительное направление падения напряжения на каком-либо участке (направление отсчета этого напряжения), указываемое на рисунках стрелкой, совпадает с положительным направлением отсчета тока, протекающего по данному сопротивлению.

В свою очередь, положительное направление отсчета тока I (ток - это скаляр алгебраического характера) совпадает с положительным направлением нормали к поперечному сечению проводника при вычислении тока по формуле Ток, где δ - плотность тока; Элемент площади поперечного сечения - элемент площади поперечного сечения (подробнее см. § 20.1).

CMM-10 Мультиметр цифровой
  • измерение напряжения постоянного и переменного тока до 600 В;
  • измерение силы постоянного и переменного тока до 10 А;
  • измерение электрического сопротивления до 40 МОм;
  • измерение электрической емкости до 100 мкФ;
  • измерение частоты переменного тока и коэффициента заполнения;
  • измерение температуры (термопара, тип К);
  • контроль целостности цепи;
  • тестирование диодов.

Рассмотрим вопрос о напряжении на участке цепи, содержащем не только сопротивление, но и ЭДС.

Рис. 2.6

На рис. 2.6, а, б показаны участки некоторых цепей, по которым протекает ток I. Найдем разность потенциалов (напряжение) между точками а и с для этих участков. По определению,

Uac = φa - φc          (2.1)

Выразим потенциал точки а через потенциал точки с. При перемещении от точки с к точке b встречно направлению ЭДС E(рис. 2.6, а) потенциал точки b оказывается ниже (меньше), чем потенциал точки с, на значение ЭДС Е: φb = φc - Е. При перемещении от точки с к точке b согласно направлению ЭДС E(рис. 2.6, б) потенциал точки b оказывается выше (больше), чем потенциал точки с, на значение ЭДС Е: φb = φc + Е.

Так как по участку цепи без источника ЭДС ток течет от более высокого потенциала к более низкому, в обеих схемах рис. 2.6 потенциал точки а выше потенциала точки b на значение падения напряжения на сопротивлении R: φa = φb + IR. Таким образом, для рис. 2.6, а

φa = φc - E + IR ,
Uac = φa - φc = IR - E ,          (2.2)

для рис. 2.6, б

φa = φc + Е + IR ,

или

Uac = φa - φc = IR + E.          (2.2 a)

Положительное направление напряжения Uac показывают стрелкой от а к с. Согласно определению, Uca = φc - φa, поэтому Uca = - Uac,т. е. изменение чередования (последовательности) индексов равносильно изменению знака этого напряжения. Следовательно, напряжение может быть и положительной, и отрицательной величиной.