цифровая электроника
вычислительная техника
встраиваемые системы

 
» » Что такое падение напряжения в электрической цепи

Что такое падение напряжения в электрической цепи

Автор: Mike(admin) от 23-07-2020, 03:55

С терминами «напряжение» и «падение напряжения» сталкиваются все, кто начинает изучать электротехнику и электронику. Но что это такое и какова суть падения напряжения? В этой статье мы дадим краткое концептуальное объяснение падения напряжения и обсудим полярность падений напряжений на резисторах, конденсаторах и катушках индуктивности.


Что такое падение напряжения в электрической цепи

Батарея или аккумулятор преобразует химическую энергию в электрическую энергию, создавая напряжение – то есть разницу в электрическом потенциале – на своих двух клеммах. Резистор – это компонент, который создает определенное сопротивление электрическому току. Когда мы соединяем две клеммы резистора с двумя клеммами батареи, носители заряда движутся по цепи, и мы называем это электрическим током.


Напряжение определяет способность выполнять работу по перемещению заряда из одной точки в другую. Например, батарея 5 В может выполнять 5 джоулей на кулон заряда. Когда ток протекает через резистор, мы можем измерить объем работы (на единицу заряда), необходимый для поддержания тока, протекающего через резистор. В этом суть падения напряжения: батарея (или источник напряжения) подает энергию для выполнения работы по перемещению заряда. Когда течет ток, такие компоненты, как резисторы, потребляют энергию, и количество работы на единицу заряда, связанное с током, протекающим через данный компонент, является падением напряжения компонента.


Падение напряжения на компоненте учитывает часть напряжения, генерируемого аккумулятором. Другими словами, работа, выполняемая аккумулятором, распределяется между компонентами в цепи. Мы можем интуитивно понять, что для прохождения определенного количества тока через большее сопротивление потребуется больше работы. Таким образом, если два резистора соединены последовательно (это означает, что они имеют одинаковый ток), резистор с большим сопротивлением имеет большее падение напряжения. Это основа работы схемы делителя напряжения.


Резистор всегда функционирует как нагрузка, то есть как компонент, который потребляет энергию. Если мы примем традиционную модель протекания тока, в которой ток течет от более высокого потенциала к более низкому потенциалу, падение напряжения на резисторе будет положительным, когда ток входит в резистор, и отрицательным, если ток выйдет из резистора.


Что такое падение напряжения в электрической цепи

Эта полярность «противодействует» напряжению источника: если мы подключили батарею с той же ориентацией полярности, она будет направлять ток в противоположном направлении (или будет противодействовать напряжению источника, в зависимости от того, как вы это рассматриваете). Конденсаторы и катушки индуктивности (дроссели) накапливают энергию, и, следовательно, они могут функционировать как нагрузка или источник. Когда они действуют как нагрузки, они имеют ту же полярность падения напряжения, что и резистор.


Что такое падение напряжения в электрической цепи

Полярность падения напряжения на конденсаторе не меняется, когда он начинает разряжаться. Несмотря на то, что он действует как источник, он создает ток, направление которого противоположно току зарядки. Однако, когда катушка индуктивности разряжается, она пытается поддерживать ток. Таким образом, полярность падения напряжения в дросселе изменяется, поскольку он генерирует ток, направление которого совпадает с направлением тока зарядки, создаваемого источником.


Что такое падение напряжения в электрической цепи

Таким образом, падение напряжения – это просто арифметическая разница между более высоким и более низким напряжением. Количество энергии (энергии в секунду), передаваемой компоненту в цепи, равно падению напряжения на клеммах этого компонента, умноженному на ток, протекающий через компонент.




© digitrode.ru




Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий