電位差、起電力、電圧について

電位差

ある物体はより加熱され、別の物体はより加熱されないことが知られています。物体の熱の程度を温度といいます。同様に、ある物体が他の物体よりも多く帯電する可能性があります。身体の帯電の程度は、電位または単に身体の電位と呼ばれる量を特徴付けます。

体に電気を流すとはどういう意味ですか？これは、体に電荷を知らせることを意味します。つまり、体をマイナスに帯電させた場合は一定数の電子を追加し、体をプラスに帯電させた場合は電子を電子から取り除きます。どちらの場合も、物体はある程度の帯電、つまり特定の電位を持ちます。さらに、正に帯電した物体は正の電位を持ち、負に帯電した物体は負の電位を持ちます。

2 つの物体の間の電荷レベルの差は、通常、電位差、または単に電位差と呼ばれます。

2 つの同一の物体が同じ電荷で帯電していても、一方が他方よりも大きい場合、それらの間にも電位差が生じることに留意する必要があります。

さらに、そのような 2 つの物体の間には電位差が存在します。一方は帯電し、もう一方は帯電していません。したがって、たとえば、地面から隔離された物体が特定の電位を持っている場合、その物体と地面 (その電位はゼロと見なされます) の間の電位差は、数値的にはこの物体の電位に等しくなります。

したがって、2 つの物体の電位が同じではないように帯電している場合、必然的にそれらの間に電位差が生じます。

櫛を髪にこすったときの帯電現象は、櫛と髪の毛の間に電位差が生じることに他ならないことは誰もが知っています。

実際、櫛で髪をこすると、電子の一部が櫛に移動してマイナスに帯電しますが、電子の一部を失った髪は櫛と同じ程度にプラスに帯電します。 。このようにして生じた電位差は、櫛で髪に触れることによってゼロに減らすことができます。この逆電子遷移は、通電した櫛を耳に近づけると耳で簡単に検出できます。特徴的なパチパチという音は、放電が続いていることを示します。

電位差について上で述べたとき、私たちは 2 つの帯電した物体を意味しましたが、電位差は同じ物体の異なる部分 (点) の間でも発生する可能性があります。

たとえば、次の場合に何が起こるかを考えてみましょう。 銅線何らかの外力の作用下で、ワイヤ内の自由電子をなんとか一端に移動できた場合です。明らかに、ワイヤのもう一方の端では電子が不足し、ワイヤの両端間に電位差が発生します。

外力の作用を止めるとすぐに、電子はさまざまな電荷の引力により、正に帯電したワイヤの端、つまり電子が欠けている場所に突入します。バランスはワイヤーで復元されます。

起電力と電圧

dワイヤ内の電流を維持するには、ワイヤの両端間の電位差を常に維持するための何らかの外部エネルギー源が必要です。

これらのエネルギー源は、いわゆる電気毒の源であり、導体の両端に電位差を生成して長時間維持する明確な起電力です。

起電力 (EMF の略称) は文字 E で示されます。EMF はボルトで測定されます。私たちの国では、ボルトは文字「B」で省略され、国際呼称では文字「V」で省略されます。

継続的な流れを得るには 電気、起電力、つまり電流源が必要です。

最初のそのような電流源は、酸性水に浸された皮膚で裏打ちされた一連の銅と亜鉛の円で構成された、いわゆる「電圧極」でした。したがって、起電力を得る方法の 1 つは、特定の物質の化学的相互作用であり、その結果、化学エネルギーが電気エネルギーに変換されます。このように起電力が発生する電流源を化学電流源と呼びます。

現在、化学電流源 (ガルバニ電池や電池) は電気工学やエネルギーの分野で広く使用されています。

電気工学および電力工学のあらゆる分野で広く普及しているもう 1 つの主要な電流源は、発電機です。

発電機は発電所に設置され、産業企業、都市の照明、電気鉄道、路面電車、地下鉄、トロリーバスなどに電力を供給する唯一の電源として機能します。

化学電流源 (セルやバッテリー) と発電機の場合、起電力の作用はまったく同じです。それは、EMFが電流源の端子に電位差を生成し、それを長期間維持するという事実にあります。

これらの端子は電流源の極と呼ばれます。電流源の一方の極は常に電子が不足しているため正の電荷を持ち、もう一方の極は電子が過剰なので負の電荷を持っています。

したがって、電流源の一方の極は正 (+) と呼ばれ、もう一方の極は負 (-) と呼ばれます。

電源はさまざまな機器に電流を供給するために使用されます。 現在のユーザー… ワイヤを使用する電流消費者は電流源の極に接続され、閉回路を形成します。閉じた電気回路で電流源の極間に確立される電位差は電圧と呼ばれ、文字 U で表されます。

EMF と同様、電圧を測定する単位はボルトです。

たとえば、電流源の電圧が 12 ボルトであることを書き留める必要がある場合は、「U — 12 V」と書きます。

測定用 電磁波 または電圧計デバイスと呼ばれる電圧。

電流源の EMF または電圧を測定するには、電圧計をその端子に直接接続する必要があります。さらに、 電子回路 が開いていると、電圧計は電流源の EMF を表示します。回路を閉じると、電圧計は EMF ではなく、電流源の端子の電圧を表示します。

電流源によって発生する EMF は、常にその端子間の電圧よりも大きくなります。