Volt eller Volt -koncept och formler, ekvivalenser, exempel

han Volt eller Volt Det är den enhet som används i det internationella enhetssystemet om för att uttrycka spänningen och elektrisk potential, en av de viktigaste storleken på el. Spänningen gör det arbete som krävs för att starta de elektriska laddningarna och därmed skapa en ström. Den elektriska strömmen, som reser genom förarna, kan sätta motorer, överföra information, belysa vägar och hem och mycket mer.

Namnet på Voltio som en enhet valdes för att hedra Alessandro Volta (1745-1827), den italienska fysikern och kemisten som uppfann den elektriska högen runt 1800. Vid den tiden hade anatomisten Luigi Galvani bevisat att grodförankringar kunde bli kontrakterade genom att applicera elektricitet. Volta, medveten om dessa resultat, ägnade sig också åt att leta efter elektriska laddningar i djurvävnader med ett elektroskop.

Figur 1. AA Battery Sortment med en nominell spänning.5 V, allmänt används på små enheter, såsom radioapparater, kameror, ficklampor och leksaker. Källa: Pixabay.

Volta hittade emellertid inte vad han letade efter i organiska material och slutligen övertygade om att de elektriska laddningarna på något sätt var i metallerna som han spelade Rana -ankarna.

figur 2. Alessandro Volta Portrait. Källa: Wikimedia Commons.

Volta insåg också att två olika metaller ger en potentiell skillnad och att vissa kombinationer var bättre än andra. Således byggde han det första batteriet: kände ark fuktade i saltlösning mellan två silver- och zinkelektroder. Han staplade flera av dessa lager och kunde därmed producera en stabil elektrisk ström.

[TOC]

Koncept och formler

1874 antogs Volt, tillsammans med Ohmio, som enheter för spänning respektive motstånd, av en provision av British Association for the Advancement of Science (Baas) bildas av anmärkningsvärda forskare runt om i världen.

Kan tjäna dig: Bernoulli -teorem

Vid den tiden kallades de "praktiska enheter" och är idag en del av det internationella enhetssystemet eller om.

I de flesta litteratur definieras potentialskillnaden som Energi per lastenhet. Om du har en elektrisk laddning i mitten av ett elektriskt fält som produceras av en annan belastning är det faktiskt nödvändigt att göra ett jobb för att få dem att flytta från en plats till en annan.

Det utförda arbetet lagras i lastkonfiguration som en förändring i dess elektriska potentiella energi, som vi kommer att kalla ∆u. Symbolen ∆ indikerar denna förändring eller skillnad, sedan ∆u = ELLER_slutlig - ELLER_fin.

På detta sätt är potentialskillnaden mellan två punkter ∆V, är definierad som:

∆V = ∆u/q

Eftersom energin har Joule (J) -enheter och lasten kommer i Coulomb (C) är en spänning på 1 volt (V) motsvarande 1 Joule/Coulomb:

1 V = 1 J/C 

Således motsvarar 1 volt en potentiell skillnad genom att göra arbetet med 1 Joule för varje coulomb.

Alternativ definition av volt

Ett annat sätt att definiera Volt är att länka elektrisk ström och kraft. På detta sätt är 1 volt (v) den potentiella skillnaden mellan två punkter i en tråd genom vilken en ström på 1 ampere cirkulerar (a) om dysaffekten är 1 watt (w). Därför:

1 v=1 w/a

Denna definition är viktig eftersom den ingriper intensiteten i elektrisk ström, som är en av de grundläggande storleken på fysik. Därför tillhör amperen gruppen av de sju grundläggande enheterna:

Metro, kilogram, andra, ampere, kelvin, mol, candela

Det är möjligt att jämföra att båda definitionerna är likvärdiga, att veta att 1 watt är 1 joule/sekund och 1 amperio är 1 coulomb/sekund, därmed:

Kan tjäna dig: Komprimering: Koncept och formler, beräkning, exempel, övningar

1 w/a = 1 (j/s)/(c/s)

Det senare avbryts, och J/C kvarstår, motsvarande 1 Newton . Metro/Coulomb. Därför uttrycks 1 volt också som:

1 V = 1 N.m/c

Ohms lag

För vissa material uppfylls ett linjärt samband mellan spänningen (V), strömmen (i) och det elektriska motståndet (R) för ett material, som kallas Ohm Law, som kallas Ohm Law. Således:

V = i.R

Eftersom enheterna för elektrisk motstånd är ohm (ω) visar det sig att 1 v = 1 a.Ω

Likvärdighet

För att mäta spänningar, multimeter eller Testare och oscilloskopet. Den första erbjuder ett direkt mått på spänningen och den andra har en skärm för att visa signalformen, utöver dess värde.

Figur 3. Digital multimeter används för att mäta olika elektriska storlekar. Källa: Pixabay.

Det är vanligt att hitta mycket större eller lägre värden än Volt, därför är det användbart att ha ekvivalenserna mellan multiplar och submultiples:

-1 kilovolt (KV) = 1000 V

-1 Milivoltio (MV) = 10^-3  V

-1 mikrovolt (μV) = 10^-6 V

Exempel

Spänningar i biologi

I hjärtat finns ett område som kallas sinusnod, som uppträder som ett batteri när man genererar elektriska impulser som stimulerar hjärtslag.

Grafen över dem erhålls av ett elektrokardiogram, som erbjuder värdena på hjärtcykeln: varaktighet och amplitud. Tack vare detta kan avvikelser upptäckas i hjärtans funktion.

Typiska membranpotentialvärden, inuti hjärtat, är mellan 70-90 mV, medan elektrokardiografen kan spela in spänningar i storleksordningen 1 mV.

Kan tjäna dig: himmelkroppar Figur 4. Ett elektrokardiogram registrerar hjärtans elektriska aktivitet. Källa: Pixabay.

Nervsystemet fungerar också genom elektriska impulser. I människors nerver kan du mäta spänningar på cirka 70 mV.

Spänningar på jorden

Jorden har sitt eget elektriska fält riktat in i planeten, så det är känt att den är negativt laddad. Mellan ytan och de övre skikten i atmosfären finns det fält vars storlek varierar mellan 66-150 N/C, och potentiella skillnader på upp till 100 kV kan fastställas.

Å andra sidan tillåter de naturliga strömmarna som flyter i undergrunden att karakterisera ett land genom användning av elektriska metoder i geofysik. Ett test består av att sätta in elektroder i fältet, två för spänning och två för ström och mäta respektive storlek.

Varierande på olika sätt konfigurationen av elektroderna är det möjligt att bestämma landets resistivitet, en egenskap som indikerar hur lätt eller svår strömmen kan flyta in i ett givet material. Beroende på de erhållna värdena kan förekomsten av en elektrisk anomali dras, vilket kan indikera förekomsten av vissa mineraler i undergrunden.

Spänningar på enheter för vanlig användning

-Inhemsk matnätverk (alternativ spänning): 110 V i Amerika och 220 i Europa.

-Buggar i bilen: 15 kV

-Bilbatteriet: 12 v

-Ett torrt batteri för leksaker och ficklampor: 1.5 v

-Spänning i ett batteri smartphone: 3.7 v.

Referenser

1. Internationell elektroteknisk kommission IEC. Bakgrundshistorisk. Återhämtat sig från: IEC.ch.
2. Grieme-kee, s. 2016. Elektriska metoder. Återhämtat sig från: geovirtual2.Kli.
3. Kirkpatrick, l. 2007. Fysik: En titt på världen. 6^ta Förkortad upplaga. Cengage Learning.
4. Riddare, r.  2017. Fysik för forskare och teknik: En strategistrategi.
5. Fysikfaktaboken. Elektriskt fält på jorden. Återhämtat sig från: hypertekstbok.com.
6. Wikipedia. Elektrokardiogram. Återhämtad från: är.Wikipedia.org.
7. Wikipedia. Fysisk storlek. Återhämtad från: är.Wikipedia.org.