Матеріал є поясненням і доповненням до статті:
Одиниці виміру фізичних величин в радіоелектроніці
Одиниці виміру та співвідношення фізичних величин, що застосовуються в радіотехніка.
Напруга електричного поля визначає, яка енергія запасена в цьому полі. Напруга одно енергії, необхідної для перенесення заряду з однієї точки в іншу, поділеній на величину цього заряду. У разі наявності електричного поля енергія необхідна, так як на заряд за законом Кулона діє сила, пропорційна величині цього заряду. Таким чином:
Напруга вимірюється в Дж / К. Ще цю одиницю виміру напруги називають Вольт (В), Volt (V).
Вашій увазі добірка матеріалів:
Напруга і сила струму
Якщо між двома точками є напруга, і в середовищі існують вільні заряджені частинки, то вони починають рухатися, і виникає електричний струм. Багато хто помилково вважає, що при виникненні напруги електричний струм поширюється по провіднику поступово, зі швидкістю польоту електронів. Насправді електричне поле поширюється зі швидкістю світла, а рух електронів виникає всюди, де є поле. Електронам зовсім нема чого чекати, коли їх зібратися прилетять і штовхнуть їх. Вони починають рухатися все разом по команді, яка поширюється зі швидкістю світла.
Помилково вважати, що в вакуумі електричний струм неможливий при будь-якій напрузі електричного поля. На перший погляд в вакуумі немає заряджених частинок, звідки там буде струм. Але має місце такий феномен, як енергетичний (потенційний) розрив (пробою) вакууму. Якщо напруженість поля дуже висока, то в вакуумі починається мимовільне зародження пар заряджених частинок і античастинок. Вони і створюють електричний струм. Це, звичайно, відбувається при дуже великій напрузі.
Різні матеріали під дією напруги поводяться по-різному. У деяких відразу виникає електричний струм, деякі до певної межі струм не проводять. Коли напруга перевищує цю межу, то відбувається пробій, сила струму різко зростає. Напруга пробою залежить від середовища. Є середовища, в яких пробою виникає при сосем невеликій напрузі (мВ), це, зокрема, деякі спеціально створені людиною напівпровідникові p-n переходи. Пробій деяких середовищ, наприклад, атмосферного повітря, відбувається при тисячах або мільйонах вольт. Напруга пробою атмосферного повітря залежить від відстані між електродами, вологості, тиску, наявності іонізуючих факторів, але умовно вважається, що пробій 1 мм повітря відбувається при 1000 В.
Основні співвідношення між електричною напругою та іншими фізичними величинами
Для деяких середовищ вірний закон Ома. Про такі середовища говорять, що вони мають провідникові.
[Сила електричного струму, А] = [Напруга електричного поля, В] / [Опір середовища, В]
Далеко не для всіх середовищ вірний закон Ома. Наприклад, графіт володіє провідникові, а інертний газ - немає. Для інертного газу можна говорити тільки про динамічний (диференціальному) опорі
[Що виділяється теплова потужність, Вт] = [Напруга, В] * [Сила струму, А]
[Що виділяється теплова потужність, Вт] = [Напруга, В] ^ 2 / [Опір провідника, Ом]
Амплітуда, амплітудне значення напруги
Для змінного сигналу напруга залежить від часу і постійно змінюється. Щоб вимірювати сигнали змінного струму, введені поняття амплітудного і чинного (ефективного) напруги.
Амплітудне значення напруги - це просто максимально можлива напруга сигналу. Напруга періодичного сигналу регулярно досягає свого амплітудного значення. Іноді оперують амплітудним значенням за певний час. Це корисно, наприклад, для згасаючих або амплітудно-модульований сигналів. Амплітуда за певний час - максимальна напруга за цей час.