Elektrinė įtampa
Elektros krūviai juda dėl įtampos. Tai "postūmis", kuris verčia krūvius judėti laidu ar kitu elektros laidininku. Ją galima laikyti jėga, kuri stumia krūvius, bet tai nėra jėga. Įtampa gali priversti krūvius judėti, o kadangi judantys krūviai yra srovė, įtampa gali sukelti srovę.
Tikrasis mokslinis terminas yra elektrinio potencialo skirtumas, tačiau paprastai jis vadinamas įtampa. Neoficialiai įtampa arba elektrinių potencialų skirtumas kartais vadinamas "potencialų skirtumu". Tam tikromis aplinkybėmis įtampa taip pat vadinama elektromagnetine jėga (EMF).
Įtampa - tai elektrinis potencialų skirtumas, elektrinio potencialo skirtumas tarp dviejų vietų. Elektrinio potencialų skirtumo, arba įtampos, matavimo vienetas yra voltas. Voltas pavadintas Alessandro Voltos garbei. Vienas voltas lygus vienam džauliui vienam kulonui. Volto vieneto simbolis rašomas su didžiąja raide V, pvz., (9 V). Pagal Tarptautinės vienetų sistemos taisykles vieneto, kurio pavadinimas kilęs iš asmens vardo, simbolis rašomas didžiąja raide.
Atkreipkite dėmesį, kad voltas ir įtampa yra du skirtingi dalykai. Voltas yra vienetas, kuriuo ką nors matuojame. Tiek elektrinis potencialas, tiek įtampa yra dalykai, kuriuos matuojame, o voltas yra jų abiejų matavimo vienetas. Volto vieneto simbolis rašomas su raide V (9 voltų arba 9 V). Kai įtampa naudojama formulėje, ją galima rašyti kursyvu, pavyzdžiui, V = 9 V {\displaystyle V=9\,{\text{V}}}. 
arba užrašyti kursyvu. Jei reikia vadovautis tik vienos raidės simboliu, galima rašyti mažąja v, pvz., įtampa = srovė × varža {\displaystyle {\text{įtampa}}}={\text{srovė}}} kartus {\text{varža}}} 
arba v = ir {\displaystyle {\text{v}}={\text{ir}}} arba v = ir {\displaystyle {\text{v}}={\text{ir}}}. 
. Elektros inžinieriai įtampai žymėti 
naudoja simbolį e {\displaystyle e}, pvz., e = i r {\displaystyle e=ir}. 
, kad būtų aiškus skirtumas tarp įtampos ir voltų.
Techniniu požiūriu įtampa yra elektrinio potencialo skirtumas tarp dviejų taškų ir visada matuojama tarp dviejų taškų, pvz., tarp baterijos teigiamo ir neigiamo galų, tarp laido ir žemės arba tarp laido ar grandinės taško ir kitos grandinės dalies taško. Kasdien naudojantis buitine elektra JAV dažniausiai matuojama 120 V įtampa. Ši įtampa matuojama nuo elektros laido iki žemės.
Atkreipkite dėmesį, kad norint perduoti galią (energiją), turi būti ir įtampa, ir srovė. Pavyzdžiui, ant laido gali būti aukšta įtampa, bet jei jis nebus sujungtas, niekas neįvyks. Paukščiai gali nutūpti ant aukštos įtampos linijų, pavyzdžiui, 12 kV ir 16 kV įtampos, ir nenumirti, nes srovė per paukštį neteka.
Skiriamos dvi įtampos rūšys: nuolatinė ir kintamoji įtampa. Nuolatinė įtampa (nuolatinės srovės įtampa) visada yra vienodo poliškumo (teigiama arba neigiama), pavyzdžiui, akumuliatoriuje. Kintamosios srovės įtampa (kintamosios srovės įtampa) keičia teigiamą ir neigiamą poliariškumą. Pavyzdžiui, įtampa iš sieninio elektros lizdo keičia poliškumą 60 kartų per sekundę (Amerikoje) arba 50 kartų per sekundę (Jungtinėje Karalystėje ir Europoje). Nuolatinė įtampa paprastai naudojama elektronikoje, o kintamoji - varikliuose.
Aukštos įtampos kabelio prijungimas
Apibrėžimas
Įtampa - tai elektrinio potencialo pokytis tarp dviejų vietų
arba elektrinio potencialo energijos pokytis vienam kulonui tarp dviejų vietų.
V = Δ ( E P E / q ) = ( E P E / q ) 2 - ( E P E / q ) 1 {\displaystyle V=\Delta (EPE/q)=(EPE/q)_{2}-(EPE/q)_{1}} 
Kur V=įtampa, EPE=Elektrinė potencinė energija, q=įkrova, ∆=skirtumas.
Įžeminimo įtampa
Įtampa visada matuojama tarp dviejų taškų, o vienas iš jų dažnai vadinamas "žeme" arba nulinės įtampos (0 V) tašku. Daugumoje kintamosios srovės elektros įrenginių yra jungtis su žeme. Ryšys su tikruoju žeme atliekamas per vandentiekio vamzdį, į žemę įkastą arba į žemę įleistą įžeminimo strypą arba po žeme įkastą patogų metalinį laidininką (ne dujų vamzdį). Šis sujungimas atliekamas elektros sistemos įėjimo į pastatą vietoje, prie kiekvieno stulpo, kai gatvėje yra transformatorius (dažnai ant elektros stulpo), ir kitose sistemos vietose. Įtampai matuoti kaip atskaitos taškas naudojama visa Žemės planeta. Pastate šis įžeminimas dviem laidais nuvedamas iki kiekvieno elektros prietaiso. Vienas iš jų yra "įžeminimo laidininkas" (žalias arba plikas laidas) ir naudojamas kaip apsauginis įžeminimas, skirtas metalinėms įrangos dalims sujungti su žeme. Kitas laidininkas naudojamas kaip vienas iš sistemos elektros grandinių laidininkų ir vadinamas neutraliuoju laidininku. Šis įžeminimo potencialą turintis laidas užbaigia visas grandines, praleisdamas srovę iš bet kokios elektros įrangos atgal į sistemos įėjimo į pastatus tašką ir tada į transformatorių, kuris paprastai yra gatvėje. Daugelyje vietų, esančių už pastatų ribų, laidas, kuriuo užbaigiamos grandinės ir srovė iš pastatų perduodama generatoriams, tampa nereikalingas. Grįžtamasis kelias, kuriuo visa srovė grįžta atgal, yra žemė.
Nuolatinės srovės grandinėse neigiamas generatoriaus ar akumuliatoriaus galas dažnai vadinamas "žeme" arba nulinės įtampos (0 V) tašku, nors ryšys su žeme gali būti arba nebūti. Toje pačioje spausdintinėje plokštėje (PCB) gali būti keli įžeminimai, pavyzdžiui, jautriose analoginėse grandinėse ta grandinės dalis gali naudoti "analoginį įžeminimą", o skaitmeninė dalis - " skaitmeninį įžeminimą".
Elektros įrangoje 0 voltų taškas gali būti metalinė važiuoklė, vadinama važiuoklės įžeminimu, arba jungtis su tikruoju įžeminimu, vadinama įžeminimu; kiekvienas jų turi savo simbolį, naudojamą elektros schemų brėžiniuose (grandinių brėžiniuose).
Matavimo įrankiai
Kai kurie įtampos matavimo įrankiai yra voltmetras ir osciloskopas.
Voltmetras matuoja įtampą tarp dviejų taškų ir gali būti nustatytas į nuolatinės arba kintamosios srovės režimą. Voltmetru galima matuoti, pavyzdžiui, akumuliatoriaus nuolatinę įtampą (paprastai 1,5 V arba 9 V) arba kintamosios srovės įtampą iš elektros lizdo sienoje (paprastai 120 V).
Sudėtingesniems signalams matuoti galima naudoti oscilografą, kuriuo matuojama nuolatinė ir (arba) kintamoji įtampa, pavyzdžiui, įtampa garsiakalbyje.
Potencialų skirtumas
Įtampa arba potencialų skirtumas tarp taškų a ir b yra energijos kiekis džaulais (dėl elektrinio lauko), kurio reikia 1 kulonui teigiamo krūvio perkelti iš taško a į tašką b. Neigiama įtampa tarp taškų a ir b yra tokia, kai 1 kulono energijos reikia neigiamam krūviui perkelti iš taško a į tašką b. Jei apie įkrautą objektą yra vienodas elektrinis laukas, neigiamai įkrauti objektai bus traukiami link aukštesnės įtampos, o teigiamai įkrauti objektai bus traukiami link žemesnės įtampos. Potencialų skirtumas / įtampa tarp dviejų taškų nepriklauso nuo kelio, kuriuo nueita iš taško a į tašką b. Taigi įtampa iš taško a į tašką b + įtampa iš taško b į tašką c visada bus lygi įtampai iš taško a į tašką c.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra įtampa?
A: Įtampa - tai elektrinis potencialų skirtumas, elektrinių potencialų skirtumas tarp dviejų vietų. Ją galima įsivaizduoti kaip jėgą, kuri verčia krūvius judėti laidu ar kitu elektros laidininku.
K: Koks vienetas naudojamas įtampai matuoti?
A: Įtampos matavimo vienetas yra voltas. Šio vieneto simbolis rašomas didžiąja raide V (9 V).
K: Kaip įtampa sukelia srovę?
A: Dėl įtampos gali judėti krūviai, o kadangi judantys krūviai sukuria srovę, įtampa gali sukelti srovę.
K: Kas buvo Alessandro Volta ir kodėl voltas pavadintas jo vardu?
A: Alessandro Volta buvo italų fizikas, 1800 m. išradęs pirmąjį akumuliatorių. Voltas buvo pavadintas jo vardu, taip pagerbiant jo indėlį į mokslą.
K: Ar voltas ir įtampa yra du skirtingi dalykai?
A: Taip, voltai yra vienetai, kuriais ką nors matuojame, o įtampa reiškia tai, ką matuojame tais vienetais.
K: Kokios yra dvi įtampos rūšys?
A: Yra dvi įtampos rūšys - nuolatinė (nuolatinė srovė) ir kintamoji (kintamoji srovė). Nuolatinės srovės poliškumas visada vienodas, o kintamosios srovės poliškumas kaitaliojasi tarp teigiamo ir neigiamo poliškumo.
K: Ar paukščiai gali nutūpti ant aukštos įtampos linijų ir nenukentėti?
A:Taip, paukščiai gali nutūpti ant aukštos įtampos linijų, pavyzdžiui, 12 ir 16 kV, ir nenukentėti, nes tam, kad jomis persiduotų energija, turi būti ir įtampa, ir srovė - jei yra tik vienas elementas, nieko neatsitiks.
