Napięcie elektryczne

Z Wikipedii

Napięcie elektryczne – różnica potencjałów elektrycznych między dwoma punktami obwodu elektrycznego lub pola elektrycznego. Symbolem napięcia jest U. Napięcie elektryczne to stosunek pracy wykonanej podczas przenoszenia ładunku między punktami, dla których określa się napięcie, do wartości tego ładunku.

$U_{AB}=\varphi_B - \varphi_A = {W_{A \longrightarrow B}\over q}$

Przy założeniu, że przenoszony ładunek jest na tyle mały, że nie wpływa on znacząco na zewnętrzne pole elektryczne.

W przypadku źródła napięcia (prądu) elektrycznego jest jego najważniejszym parametrem i określa zdolności źródła energii elektrycznej do wykonania pracy. Napięcie mierzone na zaciskach źródła napięcia jest mniejsze od siły elektromotorycznej źródła o spadek napięcia na oporze istniejącym wewnątrz źródła (opór wewnętrzny).

Zależność pomiędzy spadkami napięć i siłami elektromotorycznymi w obwodach elektrycznych opisuje drugie prawo Kirchhoffa.

Spis treści

1 Związek napięcia z natężeniem pola elektrycznego
2 Napięcie elektryczne otwartego źródła prądu
3 Jednostka napięcia
4 Zobacz też

[edytuj] Związek napięcia z natężeniem pola elektrycznego

Napięcie elektryczne można określić znając natężenie pola elektrycznego:

$U_{AB} = {W_{A \longrightarrow B}\over q} = \int\limits_A^B \vec{E} \cdot\;d\vec{l}$

Początek całkowania jest w punkcie A, a koniec w punkcie B, przebieg drogi nie odgrywa roli. Całka, a więc i napięcie między dwoma punktami, może być albo dodatnie, albo ujemne, w szczególnych przypadkach równe zero.

[edytuj] Napięcie elektryczne otwartego źródła prądu

Napięcie elektryczne otwartego źródła prądu (bez poboru prądu) równe jest sile elektromotorycznej (SEM) tego źródła, co wynika z zależności:

$U=\varepsilon -IR_{w}$

gdzie:

U - napięcie na zaciskach źródła,
ε - siła elektromotoryczna
R_w - opór wewnętrzny źródła
I - natężenie prądu pobieranego ze źródła

Dla otwartego źródła: $I = 0$ , zatem

$U = \varepsilon$

[edytuj] Jednostka napięcia

Jednostką napięcia jest wolt (V). Między dwoma punktami pola elektrycznego jest napięcie 1 V, jeżeli do przeniesienia między tymi punktami ładunku 1 C (jednego kulomba) potrzebna jest praca 1 J (jednego dżula)

$\operatorname{V}=\frac{\operatorname{J}}{\operatorname{C}}$