Konsep dan formula volt atau volt, kesetaraan, contoh

Dia volt atau volt Ia adalah unit yang digunakan dalam sistem unit antarabangsa jika untuk menyatakan potensi voltan dan elektrik, salah satu magnitud utama elektrik. Voltan melakukan kerja yang diperlukan untuk memulakan caj elektrik dan dengan itu membuat arus. Arus elektrik, yang bergerak melalui pemandu, dapat meletakkan enjin, menghantar maklumat, menerangi jalan dan rumah dan banyak lagi.

Nama Voltio sebagai satu unit, dipilih untuk menghormati Alessandro Volta (1745-1827), ahli fizik dan ahli kimia Itali yang mencipta longgokan elektrik sekitar 1800. Pada masa itu, anatomi Luigi Galvani telah membuktikan bahawa sauh katak boleh dikontrak dengan menggunakan elektrik. Volta, menyedari keputusan ini, juga mendedikasikan dirinya untuk mencari caj elektrik dalam tisu haiwan, menggunakan elektroskop.

Rajah 1. Pelbagai bateri AA dengan 1 voltan nominal.5 V, digunakan secara meluas pada peranti kecil, seperti radio, kamera, lampu suluh dan mainan. Sumber: Pixabay.

Walau bagaimanapun, Volta tidak menemui apa yang dia cari dalam bahan organik dan akhirnya yakin bahawa caj elektriknya, dalam beberapa cara, dalam logam yang dimainkannya Rana Anchors.

Rajah 2. Potret Alessandro Volta. Sumber: Wikimedia Commons.

Volta juga menyedari bahawa dua logam yang berbeza menghasilkan perbezaan yang berpotensi dan beberapa kombinasi lebih baik daripada yang lain. Oleh itu, dia membina bateri pertama: lembaran terasa dibasahkan dalam larutan garam antara dua elektrod perak dan zink. Dia menumpuk beberapa lapisan ini dan dengan itu dapat menghasilkan arus elektrik yang stabil.

[TOC]

Konsep dan formula

Pada tahun 1874 Volt, bersama -sama dengan Ohmio, telah diterima pakai sebagai unit untuk voltan dan rintangan masing -masing, dengan komisen Persatuan British untuk Kemajuan Sains (Baas) Dibentuk oleh saintis terkenal di seluruh dunia.

Boleh melayani anda: Bernoulli Theorem

Pada masa itu, mereka dipanggil "unit praktikal" dan hari ini adalah sebahagian daripada sistem unit antarabangsa atau jika.

Dalam kebanyakan kesusasteraan, perbezaan potensi ditakrifkan sebagai Tenaga per unit beban. Sesungguhnya, jika anda mempunyai caj elektrik di tengah -tengah medan elektrik yang dihasilkan oleh beban lain, perlu melakukan pekerjaan untuk menjadikannya bergerak dari satu tempat ke tempat lain.

Kerja yang dilakukan disimpan dalam konfigurasi beban sebagai perubahan dalam tenaga potensi elektriknya, yang akan kita panggil ΔU. Simbol Δ menunjukkan perubahan atau perbezaan ini, sejak ΔU = Atau_final - Atau_nicial.

Dengan cara ini, perbezaan potensi antara dua mata Δv, ditakrifkan sebagai:

Δv = Δu/q

Oleh kerana tenaga mempunyai unit Joule (j) dan beban datang dalam coulomb (c), voltan 1 volt (v) bersamaan dengan 1 joule/coulomb:

1 v = 1 j/c 

Oleh itu, 1 volt bersamaan dengan perbezaan yang berpotensi dengan melakukan kerja 1 joule untuk setiap coulomb.

Definisi alternatif Volt

Cara lain untuk menentukan volt adalah menghubungkan arus dan kuasa elektrik. Dengan cara ini, 1 volt (v) adalah perbezaan potensi antara dua titik dawai yang mana arus 1 ampere beredar (a) jika kuasa dyspa adalah 1 watt (w). Oleh itu:

1 v=1 w/a

Takrif ini penting kerana ia campur tangan keamatan arus elektrik, yang merupakan salah satu magnitud asas fizik. Oleh itu, Ampere milik kumpulan tujuh unit asas:

Metro, Kilogram, Kedua, Ampere, Kelvin, Mol, Candela

Adalah mungkin untuk membandingkan bahawa kedua -dua definisi adalah bersamaan, mengetahui bahawa 1 watt adalah 1 joule/kedua dan 1 amperio adalah 1 coulomb/kedua, oleh itu:

Boleh melayani anda: mampatan: konsep dan formula, pengiraan, contoh, latihan

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

Yang terakhir dibatalkan, dan J/C kekal, bersamaan dengan 1 Newton . Metro/Coulomb. Oleh itu 1 volt juga dinyatakan sebagai:

1 v = 1 n.m/c

Undang -undang Ohm

Bagi sesetengah bahan, hubungan linear antara voltan (v), arus (i) dan rintangan elektrik (r) bahan, yang dikenali sebagai undang -undang ohm, dipenuhi, yang dikenali sebagai ohm undang -undang. Oleh itu:

V = i.R

Oleh kerana unit untuk rintangan elektrik adalah ohm (Ω), ternyata 1 v = 1 a.Ω

Kesamaan

Untuk mengukur voltan, multimeter atau Penguji dan osiloskop. Yang pertama menawarkan ukuran langsung voltan dan yang kedua mempunyai skrin untuk memaparkan bentuk isyarat, sebagai tambahan kepada nilainya.

Rajah 3. Multimeter digital yang digunakan untuk mengukur pelbagai magnitud elektrik. Sumber: Pixabay.

Adalah biasa untuk mencari nilai yang lebih besar atau lebih rendah daripada voltan, oleh itu ia berguna untuk mempunyai kesetaraan antara gandaan dan submulit:

-1 Kilovolt (kv) = 1000 v

-1 Milivoltio (mv) = 10^-3  V

-1 microvolt (μV) = 10^-6 V

Contoh

Voltan dalam Biologi

Di dalam hati terdapat kawasan yang disebut nod sinus, yang berkelakuan seperti bateri ketika menghasilkan impuls elektrik yang merangsang degupan jantung.

Grafiknya diperolehi oleh elektrokardiogram, yang menawarkan nilai kitaran jantung: tempoh dan amplitud. Terima kasih kepada ini, anomali dapat dikesan dalam fungsi hati.

Nilai potensi membran biasa, di dalam hati, adalah antara 70 -90 mV, manakala elektrokardiografer dapat merekodkan voltan perintah 1 mV.

Boleh melayani anda: badan angkasa Rajah 4. Electrocardiogram merekodkan aktiviti elektrik jantung. Sumber: Pixabay.

Sistem saraf juga berfungsi melalui impuls elektrik. Dalam saraf manusia, anda boleh mengukur voltan kira -kira 70 mv.

Voltan di bumi

Bumi mempunyai medan elektrik sendiri yang diarahkan ke planet ini, oleh itu diketahui bahawa ia dikenakan secara negatif. Di antara permukaan dan lapisan atas atmosfera terdapat medan yang magnitudnya berbeza antara 66-150 N/C, dan potensi perbezaan sehingga 100 kV dapat ditubuhkan.

Sebaliknya, arus semulajadi yang mengalir di bawah tanah membolehkan mencirikan tanah melalui penggunaan kaedah elektrik dalam geofizik. Ujian terdiri daripada memasukkan elektrod ke dalam medan, dua untuk voltan dan dua untuk arus dan mengukur magnitud masing -masing.

Berbeza -beza dengan cara yang berbeza konfigurasi elektrod, adalah mungkin untuk menentukan ketahanan tanah, harta yang menunjukkan betapa mudah atau sukar arus dapat mengalir ke dalam bahan tertentu. Bergantung pada nilai yang diperoleh, kewujudan anomali elektrik dapat disimpulkan, yang mungkin menunjukkan kewujudan mineral tertentu di bawah tanah.

Voltan pada peranti penggunaan biasa

-Rangkaian Makanan Domestik (Voltan Alternatif): 110 V di Amerika dan 220 di Eropah.

-Bugs di dalam kereta: 15 kV

-Bateri kereta: 12 v

-Bateri kering untuk mainan dan lampu suluh: 1.5 v

-Voltan dalam bateri telefon pintar: 3.7 v.

Rujukan

1. IEC Komisi Elektroteknik Antarabangsa. Latar belakang sejarah. Pulih dari: IEC.ch.
2. Grieme-kee, s. 2016. Kaedah elektrik. Pulih dari: geovirtual2.Cl.
3. Kirkpatrick, l. 2007. Fizik: Lihatlah dunia. 6^TA Edisi Singkat. Pembelajaran Cengage.
4. Knight, r.  2017. Fizik untuk saintis dan kejuruteraan: Pendekatan Strategi.
5. Buku Fakta Fizik. Medan elektrik di bumi. Pulih dari: buku hiperteks.com.
6. Wikipedia. Electrocardiogram. Pulih dari: Adakah.Wikipedia.org.
7. Wikipedia. Magnitud fizikal. Pulih dari: Adakah.Wikipedia.org.