Volt- of Volt -concept en formules, equivalenties, voorbeelden

Hij Volt of Volt Het is de eenheid die wordt gebruikt in het internationale systeem van eenheden om de spanning en elektrische potentiaal uit te drukken, een van de belangrijkste elektriciteitsmogelijkheden. De spanning doet het werk dat nodig is om de elektrische ladingen te starten en zo een stroom te creëren. De elektrische stroom, die door de bestuurders reist, kan motoren plaatsen, informatie verzenden, wegen en huizen verlichten en nog veel meer.

De naam van Voltio als eenheid, werd gekozen ter ere van Alessandro Volta (1745-1827), de Italiaanse fysicus en chemicus die rond 1800 de elektrische stapel uitgevonden. Op dat moment had anatomist Luigi Galvani bewezen dat kikkerankers konden worden gecontracteerd door elektriciteit toe te passen. Volta, zich bewust van deze resultaten, wijdde zich ook aan het zoeken naar elektrische ladingen in dierlijke weefsels, met behulp van een elektroscoop.

Figuur 1. AA -batterijassortiment met 1 nominale spanning.5 V, veel gebruikt op kleine apparaten, zoals radio's, camera's, zaklampen en speelgoed. Bron: Pixabay.

Volta vond echter niet waar hij naar op zoek was in organische materialen en er uiteindelijk van overtuigd dat de elektrische ladingen op de een of andere manier in de metalen waren waarmee hij de Rana -ankers speelde.

Figuur 2. Alessandro Volta portret. Bron: Wikimedia Commons.

Volta realiseerde zich ook dat twee verschillende metalen een potentieel verschil produceren en dat sommige combinaties beter waren dan andere. Zo bouwde hij de eerste batterij: viltbladen bevochtigd in zoutoplossing tussen twee zilver- en zinkelektroden. Hij stapelde verschillende van deze lagen en kon dus een stabiele elektrische stroom produceren.

[TOC]

Concept en formules

In 1874 werd de Volt, samen met de Ohmio, als eenheden voor respectievelijk spanning en weerstand aangenomen, door een commissie van de British Association for the Advancement of Science (Baas) gevormd door opmerkelijke wetenschappers over de hele wereld.

Kan u van dienst zijn: Bernoulli Stelling

Op dat moment werden ze "praktische eenheden" genoemd en maken ze tegenwoordig deel uit van het internationale systeem van eenheden of als.

In de meeste literatuur wordt het potentiële verschil gedefinieerd als Energie per eenheid belasting. Inderdaad, als u een elektrische lading hebt in het midden van een elektrisch veld dat wordt geproduceerd door een andere lading, is het noodzakelijk om een ​​taak te doen om ze van de ene plaats naar de andere te laten verplaatsen.

Het gedaan werk wordt opgeslagen in de laadconfiguratie als een verandering in de elektrische potentiële energie, die we zullen noemen ∆U. Het symbool ∆ geeft deze verandering of verschil aan, sindsdien ∆U = OF_laatste - OF_knoop-.

Op deze manier is het potentiële verschil tussen twee punten ∆V, is gedefinieerd als:

∆V = ∆U/q

Omdat de energie Joule (J) eenheden heeft en de belasting wordt geleverd in Coulomb (C), is een spanning van 1 volt (V) gelijk aan 1 joule/coulomb:

1 V = 1 J/C 

Dus 1 volt is gelijk aan een potentieel verschil door het werk van 1 joule te doen voor elke coulomb.

Alternatieve definitie van Volt

Een andere manier om de volt te definiëren is het koppelen van elektrische stroom en stroom. Op deze manier is 1 volt (v) het potentiaalverschil tussen twee punten van een draad waardoor een stroom van 1 ampère circuleert (a) als het dyspa -vermogen 1 watt (w) is. Daarom:

1 V=1 w/a

Deze definitie is belangrijk omdat het de intensiteit van de elektrische stroom tussenkomt, wat een van de fundamentele groottes van de fysica is. Daarom behoort de ampère tot de groep van de zeven fundamentele eenheden:

Metro, kilogram, tweede, ampère, kelvin, mol, candela

Het is mogelijk om te vergelijken dat beide definities gelijkwaardig zijn, wetende dat 1 watt 1 joule/seconde is en 1 ampère is 1 coulomb/seconde, vandaar:

Kan u van dienst zijn: Compressie: concept en formules, berekening, voorbeelden, oefeningen

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

De laatste worden geannuleerd en J/C blijft, gelijk aan 1 Newton . Metro/coulomb. Daarom wordt 1 volt ook uitgedrukt als:

1 V = 1 n.m/c

De wet van Ohm

Voor sommige materialen wordt een lineair verband tussen de spanning (V), de stroom (I) en de elektrische weerstand (R) van een materiaal, dat bekend staat als OHM -wet, vervuld, die bekend staat als OHM -wet. Dus:

V = i.R

Aangezien de eenheden voor elektrische weerstand de ohm (ω) zijn, blijkt dat 1 V = 1 a.Ω

Gelijkwaardigheid

Om spanningen, multimeter of te meten Tester en de oscilloscoop. De eerste biedt een directe maat voor de spanning en de tweede heeft een scherm om de signaalvorm weer te geven, naast de waarde ervan.

figuur 3. Digitale multimeter gebruikt om verschillende elektrische grootten te meten. Bron: Pixabay.

Het is gebruikelijk om veel grotere of lagere waarden te vinden dan de Volt, daarom is het nuttig om de equivalenties tussen veelvouden en ondermultiples te hebben:

-1 kilovolt (kv) = 1000 V

-1 Milivoltio (mv) = 10^-3  V

-1 microvolt (μV) = 10^-6 V

Voorbeelden

Spanningen in de biologie

In het hart is er een gebied dat sinusknoop wordt genoemd, dat zich als een batterij gedraagt ​​bij het genereren van elektrische impulsen die hartslag stimuleren.

De grafiek ervan wordt verkregen door een elektrocardiogram, dat de waarden van de hartcyclus biedt: duur en amplitude. Dankzij dit kunnen anomalieën worden gedetecteerd in het functioneren van het hart.

Typische membraanpotentiaalwaarden, in het hart, liggen tussen 70 -90 mV, terwijl de elektrocardiograaf in staat is om spanningen in de orde van 1 mV te registreren.

Kan u van dienst zijn: hemelse lichamen Figuur 4. Een elektrocardiogram registreert de elektrische activiteit van het hart. Bron: Pixabay.

Het zenuwstelsel werkt ook door elektrische impulsen. In de zenuwen van mensen kunt u spanningen meten van ongeveer 70 mV.

Spanningen op aarde

De aarde heeft zijn eigen elektrische veld gericht op de planeet, dus het is bekend dat deze negatief is geladen. Tussen het oppervlak en de bovenste lagen van de atmosfeer zijn er velden waarvan de grootte varieert tussen 66-150 N/C, en potentiële verschillen tot 100 kV kunnen worden vastgesteld.

Aan de andere kant laten de natuurlijke stromen die in de ondergrond stromen, een land karakteriseren door het gebruik van elektrische methoden in geofysica. Een test bestaat uit het invoegen van elektroden in het veld, twee voor spanning en twee voor stroom en het meten van de respectieve magnitudes.

Op verschillende manieren variërend de configuratie van de elektroden, is het mogelijk om de weerstand van het land te bepalen, een eigenschap die aangeeft hoe gemakkelijk of moeilijk de stroom in een bepaald materiaal kan stromen. Afhankelijk van de verkregen waarden kan het bestaan ​​van een elektrische afwijking worden afgeleid, wat kan wijzen op het bestaan ​​van bepaalde mineralen in de ondergrond.

Spanningen op apparaten voor gemeenschappelijk gebruik

-Huishoudelijk voedselnetwerk (alternatieve spanning): 110 V in Amerika en 220 in Europa.

-Bugs in de auto: 15 kV

-De auto -batterij: 12 V

-Een droge batterij voor speelgoed en zaklampen: 1.5 V

-Spanning in een batterij smartphone: 3.7 V.

Referenties

1. Internationale elektrotechnische commissie IEC. Achtergrond historisch. Hersteld van: IEC.ch.
2. Grieme-kee, s. 2016. Elektrische methoden. Hersteld van: geovirtual2.Klet.
3. Kirkpatrick, l. 2007. Natuurkunde: een blik op de wereld. 6^ta Afgekort editie. Cengage leren.
4. Ridder, r.  2017. Fysica voor wetenschappers en engineering: een strategiebenadering.
5. The Physics Factbook. Elektrisch veld op aarde. Hersteld van: hypertextbook.com.
6. Wikipedia. Elektrocardiogram. Hersteld van: is.Wikipedia.borg.
7. Wikipedia. Fysieke omvang. Hersteld van: is.Wikipedia.borg.