Τάση

Η τάση είναι μια αριθμητική αναπαράσταση της διαφοράς δυναμικού φορτίου μεταξύ δύο σημείων σε ένα ηλεκτρικό πεδίο.

Περισσότεροι φορείς φόρτισης ταξιδεύουν μέσω μιας συγκεκριμένης θέσης ανά μονάδα χρόνου σε ένα αγώγιμο ή ημιαγώγιμο μέσο σε μια δεδομένη τάση. Τα V ή E χρησιμοποιούνται για να υποδηλώσουν τάση. Το βολτ είναι η ηλεκτρική μονάδα που συμβολίζεται με το μη πλάγιο κεφαλαίο V. Ένα κουλόμπ (6,24 x 10-18) φορέας φορτίου, όπως ένα ηλεκτρόνιο, θα ταξιδέψει ένα ωμ σε ένα δευτερόλεπτο.

Οι τάσεις μπορεί να είναι άμεσες ή εναλλασσόμενες. Μια άμεση τάση έχει μια σταθερή πολικότητα. Η πολικότητα του ACV αλλάζει τακτικά. Για παράδειγμα, τα hertz (ένας κύκλος ανά δευτερόλεπτο), τα megahertz (εκατομμύρια κύκλοι ανά δευτερόλεπτο) και τα gigahertz (δισεκατομμύρια κύκλοι ανά δευτερόλεπτο) είναι όλα παραδείγματα συχνότητας. Άμεση τάση είναι η διαφορά δυναμικού μεταξύ των ακροδεκτών ενός ηλεκτροχημικού στοιχείου. Υπάρχει A/V μεταξύ των ακροδεκτών μιας συμβατικής πρίζας.

Οι ακίνητοι φορείς φορτίου σχηματίζουν ένα ηλεκτροστατικό πεδίο (δηλαδή, δεν ρέει ρεύμα). Το ηλεκτροστατικό πεδίο γίνεται ισχυρότερο καθώς αυξάνεται η τάση μεταξύ δύο θέσεων. Η πυκνότητα της ηλεκτροστατικής ροής μειώνεται όσο αυξάνεται η απόσταση μεταξύ δύο σημείων τάσης.

Δυνητική διαφορά

Σε ορισμένες περιπτώσεις, η διαφορά τάσης και δυναμικού συγχέονται. Η διαφορά δυναμικού είναι η διαφορά δυναμικής ενέργειας μεταξύ δύο σημείων ενός κυκλώματος. Το μέγεθος της διαφοράς (σε βολτ) δείχνει τη διαθέσιμη δυναμική ενέργεια για την κίνηση των ηλεκτρονίων. Η τιμή δείχνει τη δυνητική έξοδο εργασίας του κυκλώματος.

Μια τυπική αλκαλική μπαταρία ΑΑ παράγει 1,5 V. Η τυπική τάση για οικιακές πρίζες είναι 120 V. Η τάση αυξάνει την ποσότητα ηλεκτρονίων που μπορεί να «σπρώξει» ένα κύκλωμα.

Η διαφορά τάσης/δυναμικού μοιάζει με τον όγκο του νερού σε μια δεξαμενή. Όσο μεγαλύτερη είναι η δεξαμενή και όσο μεγαλύτερη είναι η δεξαμενή (και επομένως η δυνητική ταχύτητα), τόσο περισσότερο νερό μπορεί να παραχθεί όταν ανοίγει μια βαλβίδα.

Χρησιμότητα της τάσης μέτρησης

Η αντιμετώπιση προβλημάτων ξεκινά με την κατανόηση του τρόπου λειτουργίας ενός κυκλώματος κανονικά. Τα κυκλώματα μεταφέρουν ενέργεια από μια πηγή σε ένα φορτίο, το οποίο μπορεί να είναι οτιδήποτε από ένα μικρό gadget έως έναν μεγάλο βιομηχανικό κινητήρα. Τα φορτία συχνά επισημαίνονται με ηλεκτρικές τιμές αναφοράς όπως τάση και ρεύμα. Αντί για πινακίδα, ορισμένοι κατασκευαστές προσφέρουν ένα λεπτομερές σχηματικό (τεχνικό διάγραμμα) του κυκλώματος του φορτίου. Τα εγχειρίδια ενδέχεται να περιλαμβάνουν τυπικές τιμές.

Αυτά τα στοιχεία δείχνουν τι πρέπει να περιμένει ένας τεχνικός όταν ένα φορτίο είναι τυπικό. Οι αβεβαιότητες μπορούν να μετρηθούν με ψηφιακό πολύμετρο. Για την επίλυση τέτοιων ασυνεπειών, ο τεχνικός πρέπει να χρησιμοποιήσει την ικανότητα και την εμπειρία του.

Τύπος για τάση

Ο νόμος του Ohm είναι ένας μαθηματικός τύπος που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της σχέσης μεταξύ τάσης, ρεύματος και αντίστασης σε ένα κύκλωμα.

V =IR είναι εξίσου σημαντικό να γνωρίζουν οι σπουδαστές ηλεκτρονικών, όπως η εξίσωση του Αϊνστάιν για την ταχύτητα του φωτός.

Αυτό σημαίνει ότι η τάση είναι το γινόμενο ρεύματος και αντίστασης ή τάση =ρεύμα επί αντίσταση.

Μονάδα

Η θεμελιώδης μονάδα μέτρησης για την τάση είναι το βολτ, το οποίο συμβολίζεται με το γράμμα v. Το βολτ, από την άλλη πλευρά, είναι μια προκαθορισμένη μονάδα SI μαγνητικού δυναμικού ή κινητήριας ισχύος. Το Volt δεν μπορεί να οριστεί περαιτέρω με διάφορους τρόπους για αυτό το σφάλμα. Το Volt μπορεί εναλλακτικά να οριστεί ως το ηλεκτρικό δυναμικό σε ένα καλώδιο για μια μονάδα αμπέρ ηλεκτρικού και φορτισμένου ρεύματος που διαχωρίζει ένα watt.

(W) ισχύος (W =J/s).

V = WA

Το Volt ορίζεται ως η κινητική διαφορά μεταξύ δύο θέσεων σε ένα φορτισμένο κύκλωμα που χωρίζει ένα joule (J) ενέργειας και ένα coulomb (C) φορτίου που διέρχεται από το κύκλωμα. Αυτό το πρότυπο αντιπροσωπεύεται ουσιαστικά από μια ακολουθία σημείων που συνδέονται σε σειρά με τη μονάδα τάσης και ποικίλλουν σε μέγεθος κατά αρκετές εκατοντάδες δεκάδες χιλιάδες σημεία, που διεγείρονται από μικροκύματα που λειτουργούν μεταξύ 10 και 70 GHz (ανάλογα με τη διαφορετική σχεδίαση). Ουσιαστικά, θα διεξαχθούν αρκετά πειράματα για να αποδειχθεί ότι η προσέγγιση εξαρτάται από τη δομή της συσκευής, το υλικό και την υποδομή μέτρησης, μεταξύ άλλων παραγόντων, και ότι απαιτούνται πρόσθετοι όροι διόρθωσης για πρακτική εφαρμογή.

Συμπέρασμα

Όπως και με τη συχνότητα του συστήματος ισχύος, η τάση πρέπει να διατηρείται εντός ενός καθορισμένου εύρους για να διασφαλιστεί ότι το σύστημα ισχύος λειτουργεί αποτελεσματικά και με ασφάλεια. Εάν η τάση είναι πολύ υψηλή, ο εξοπλισμός μπορεί να καταστραφεί ή να "τηγανιστεί", ενώ εάν η τάση είναι πολύ χαμηλή, ο εξοπλισμός μπορεί να λειτουργήσει ανεπαρκώς ή να σταματήσει.