Вторая электрическая величина, тесно связанная с величиной тока, это напряжение. Чтобы легче было понять, что такое напряжение электрического тока, сравним его с разностью уровней русла (перепадом воды в реке) подобно тому, как электрический ток мы сравнивали с водным потоком.
При небольшой разности уровней русла перепад примем равным 1.
Если разность уровней русла более значительна, то перепад воды соответственно больше. Положим, например, что он равен 10, т. е. в десять раз больше, чем в первом случае.
Наконец, при ещё большей разности уровней перепад воды равен, скажем, 100.
Если поток воды падает с незначительной высоты, то он может привести в действие тольку одну мельницу. При этом перепад воды примем равным 1.
Тот же поток, падая с высоты, вдвое большей, может вращать колёса двух таких же мельниц. Перепад воды при этом равен 2.
Если разность уровней русла в пять раз больше, то тот же поток приводит в движение пять таких мельниц. Перепад воды равен 5.
Подобные же явления наблюдаются при рассмотрении электрического напряжения. Достаточно термин «перепад воды» заменить термином «электрическое напряжение», чтобы понять, какое значение оно имеет в следующих примерах.
Пусть горит только одна лампочка. Положим, что к ней приложено напряжение, равное 2.
Когда горят две такие же лампочки, последовательно соединённые между собой (как соединяют обычно лампочки в гирляндах для новогодних ёлок), то напряжение равно 4
Для того чтобы горело пять таких лампочек, соединённых между собой подобным же образом, напряжение должно быть равно 10. Во всех рассмотренных случаях через каждую лампочку протекает одинаковый по величине электрический ток и к каждой из них приложено одинаковое напряжение, составляющее часть общего напряжения (напряжения аккумулятора), которое в каждом отдельном примере различно.
Пусть речка впадает в озеро. Уровень воды в озере условно примем за нулевой. Тогда уровень русла речки около второго дерева по отношению к уровню воды в озере равен 1 м, а уровень русла около третьего дерева составит 2 м. Уровень русла около третьего дерева на 1 м выше его уровня около второго дерева, т. е. разность уровней русла между этими деревьями равняется 1 м. Разность уровней русла измеряют единицами длины, например, как мы и делали, метрами.
В электротехнике уровню русла речки в какой-либо его точке по отношению к некоторому нулевому уровню (в нашем примере уровню воды в озере соответствует электрический потенциал. Разность электрических потенциалов называется напряжением.
Электрический потенциал и напряжение измеряют одной и той же единицей — вольт, сокращённо обозначаемой буквой "В"
Таким образом, единицей измерения электрического напряжения является вольт.
Для измерения электрического напряжения служат специальные измерительные приборы, называемые вольтметрами (V),
Широко известен такой источник электрического тока, как аккумулятор. Один элемент так называемого свинцового аккумулятора (в котором свинцовые пластины погружены в водный раствор серной кислоты) в заряженном состоянии имеет напряжение примерно 2 в.
Анодная батарея, которую использовали для питания батарейных радиоприёмников электрическим током, обычно состоит из нескольких десятков сухих гальванических элементов, каждый напряжением примерно 1,5 в. Эти элементы соединены последовательно (т. е. плюс первого элемента соединён с минусом второго, плюс второго с минусом третьего и т. д.). При этом общее напряжение батареи равно сумме напряжений элементов, из которых она составлена. Следовательно, батарея напряжением 150 в содержит 100 таких элементов, последовательно соединённых между собой.
В розетку осветительной сети напряжением 220 в можно включить одну лампочку накаливания, рассчитанную на напряжение 220 в, или же 22 последовательно соединённые одинаковые ёлочные лампочки, каждая из которых рассчитана на напряжение 10 в.
Напряжение, действующее на том или ином электрическом приборе, в нашем случае на лампочке, называют падением напряжения. Если лампочка на 220 в потребляет такой же по величине ток, что и лампочка на 10 в, то общий ток, потребляемый от сети гирляндой, будет таким же по величине, как и ток, текущий через лампочку на 220 в.
Из сказанного ясно, что в сеть напряжением 220 в можно включить, например, две одинаковые лампочки на 110 в каждая, последовательно соединённые между собой.
Продолжение https://dzen.ru/a/aTx2rO5GQCsbVYMt
Глава 1. Об электрическом токе https://dzen.ru/a/aTcgDYCXUVzfqo0p