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電壓
電勢不同產(chǎn)生能量差的物理量
電壓（voltage），也稱(chēng)作電勢差或電位差，是衡量單位電荷在靜電場(chǎng)中因電勢不同所產(chǎn)生能量差的物理量。其大小等于單位正電荷因受電場(chǎng)力作用從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)所做的功，電壓的方向規定為從高電位指向低電位的方向。電壓的概念與水位高低所造成的“水壓”相似。
“電壓”一詞常用于電路中，而“電勢差”和“電位差”則普遍適用于一切電現象。如果電壓的大小及方向都不隨時(shí)間變化，則稱(chēng)之為穩恒電壓或恒定電壓，簡(jiǎn)稱(chēng)為直流電壓，用大寫(xiě)字母U表示。如果電壓的大小及方向隨時(shí)間變化，則稱(chēng)為變動(dòng)電壓。
定義
電荷q在電場(chǎng)中從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力所做的功
與電荷量q的比值，叫做AB兩點(diǎn)間的電勢差（AB兩點(diǎn)間的電勢之差，也稱(chēng)為電位差），用
表示，則有公式：= /q
電壓
同時(shí)也可以利用電勢這樣定義： =
-
對電路分析來(lái)說(shuō)，一種最為重要的變動(dòng)電壓是正弦交流電壓(簡(jiǎn)稱(chēng)交流電壓)，其大小及方向均隨時(shí)間按正弦規律作周期性變化。交流電壓的瞬時(shí)值要用小寫(xiě)字母u或u(t)表示。在電路中提供電壓的裝置是電源。
單位：
電壓在國際單位制中的主單位是伏特（V），簡(jiǎn)稱(chēng)伏，用符號V表示。1伏特等于對每1庫侖的電荷做了1焦耳的功，即1V=1J/C。強電壓常用千伏(kV)為單位，弱小電壓的單位可以用毫伏(mV)微伏(μV)。
它們之間的換算關(guān)系是：
1kV=1000V
1V=1000mV
1mV=1000μV
國家電壓頻率
下表列出了一些國家或地區的單相電壓數值。
國家或地區 | 電壓（V） | 頻率（Hz） |
澳大利亞 | 240 | 50 |
比利時(shí) | 230 | 50 |
巴西 | 110/220 | 60 |
加拿大 | 120 | 60 |
智利 | 220 | 50 |
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電壓調試
跨步電壓
通電后，進(jìn)行如下幾項的調試：
- 電壓可調
在十字頭輸出端測量輸出電壓(注意，電壓表極性)。所測電壓值應與面板指示相對應。撥動(dòng)開(kāi)關(guān)S1，輸出電壓值相應變化(與面板標稱(chēng)值誤差在±10%以?xún)葹檎?。
按面板上所示開(kāi)關(guān)S2位置，檢查電源輸出電壓的極性能否轉換，應該與面板所示位置相同。
- 負載能力
用一支470Ω/2W以上的電位器作負載，接到直流電壓輸出端，串接萬(wàn)用表500 mA擋。調節電位器使輸出電流為額定值150 mA；用連接線(xiàn)替下萬(wàn)用表，測量此時(shí)輸出電壓(注意換成電壓擋)。所測各擋電壓下降均應小于0.3 V。
- 過(guò)載保護
將萬(wàn)用表DC 500 mA串連接入電源負載回路，逐漸減小電位器阻值，面板指示燈A(即原理圖中LEDt)應逐漸變亮，電流逐漸增大到一定數(<500 mA)后不再增大(保護電路啟動(dòng))。當增大阻值后A指示燈熄滅，恢復正常供電。注意，過(guò)載時(shí)間不可過(guò)長(cháng)，以免電位器燒壞。
- 充電檢測
用萬(wàn)用表DC250 mA(或數字表200 mA)擋作為充電負載來(lái)代替電池，LED3～LED5，應按面板指示位置相應點(diǎn)亮，電流值應為60 mA(誤差為±10%)，注意，表筆不可接反，也不得接錯位置，否則沒(méi)有電流。
國際單位制電學(xué)單位：
國際單位制電學(xué)單位 | |||
基本單位 | |||
單位 | 符號 | 物理量 | 注 |
A | 電流 | ||
導出單位 | |||
單位 | 符號 | 物理量 | 注 |
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記憶口訣
電壓比較器
電壓表，測電壓，電路符號圈中V
測誰(shuí)電壓跟誰(shuí)并(聯(lián))，“+”進(jìn)“-”出勿接反。
通常先畫(huà)連電路，最后添加電壓表。
量程選用3V，0.1伏一小格。
量程選用15V，一小格為0.5(V)。
串聯(lián)電壓之關(guān)系，總壓等于分壓和，U=U1+U2.
并聯(lián)電壓之特點(diǎn)，支壓都等電源壓，U1=U2=U.
3.電阻
導體阻電叫電阻，電阻符號是R.
電阻單位是歐姆，歐姆符號Ω。
決定電阻三因素，長(cháng)度、材料、橫截面(積)。
不與電壓成正比，電流與它無(wú)關(guān)系。
受到影響是溫度，通常計算不考慮。
4.變阻器
使用滑動(dòng)變阻器，改誰(shuí)電流跟誰(shuí)串。
一上一下連接線(xiàn)，關(guān)鍵是看連下線(xiàn)。
左連右移電阻變大，右連右移電阻變小。
電位差計
電位差計是電磁學(xué)測量中用來(lái)直接精密測量電動(dòng)勢或電位差的主要儀器之一。補償法是電磁測量的一種基本方法。電位差計就是利用補償原理來(lái)精確測量電動(dòng)勢或電位差的一種精密儀器，補償法的測量準確度高。
電位差計
電位差計又叫電位計，它有多種類(lèi)型，其中十一線(xiàn)電位差計是一種教學(xué)儀器，它結構簡(jiǎn)單、直觀(guān)性強，便于學(xué)習和掌握；而箱式電位差計是測量電位差的專(zhuān)用儀器，它使用方便、測量準確、穩定性好，在科學(xué)實(shí)驗和工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常用到。
它用途很廣泛，不但可以用來(lái)精確測量電動(dòng)勢、電壓，與標準電阻配合還可以精確測量電流、電阻和功率等，還可以用來(lái)校準精密電表和直流電橋等直讀式儀表，有些電器儀表廠(chǎng)則用來(lái)來(lái)確定產(chǎn)品的準確度和定標，而且在非電參量(如溫度、壓力、位移和速度等)的電測法中也占有極其重要的地位。因此在工業(yè)測量自動(dòng)控制系統的電路中得到普遍的應用。
電位差計主要結構組件有測量盤(pán)、工作電流調節盤(pán)、溫度補償盤(pán)、測量選擇開(kāi)關(guān)、極性變換開(kāi)關(guān)、量限變換開(kāi)關(guān)、電鍵按鈕、接線(xiàn)端鈕、面板、屏蔽層及外殼等。開(kāi)關(guān)、按鈕、端鈕等是大家所熟悉的。所謂“盤(pán)”實(shí)質(zhì)上是可調電阻，不過(guò)它呈圓盤(pán)形。可調電阻分兩類(lèi)，一類(lèi)是滑線(xiàn)式的，是連續式可調電阻；另一類(lèi)是步進(jìn)式的，是階梯式可調電阻。它們做得講究、精密，并且都有分度。如滑線(xiàn)式分度值為滑線(xiàn)全長(cháng)的1/10或或1/1000或更小，步進(jìn)式有十位、百位步進(jìn)盤(pán)。
電壓規律
電壓是推動(dòng)自由電荷定向移動(dòng)形成電流的原因。電流之所以能夠在導線(xiàn)中流動(dòng)，也是因為在電流中有著(zhù)高電勢和低電勢之間的差別。這種差別叫電勢差，也叫電壓。換句話(huà)說(shuō)。在電路中，任意兩點(diǎn)之間的電位差稱(chēng)為這兩點(diǎn)的電壓。通常用字母U代表電壓。
電源是給用電器兩端提供電壓或電能的裝置。電壓的大小可以用電壓表（符號：V）測量。
串聯(lián)電路電壓規律：串聯(lián)電路兩端總電壓等于各部分電路兩端電壓和。
公式：ΣU=U1+U2
并聯(lián)電路電壓規律：并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等，且等于電源電壓。
公式：ΣU=U1=U2
串聯(lián)電壓之關(guān)系，總壓等于分壓和，U=U1+U2
并聯(lián)電壓之特點(diǎn)，支壓都等于電源壓，U=U1=U2
分類(lèi)
按大小分
其中安全電壓指人體較長(cháng)時(shí)間接觸而不致發(fā)生觸電危險的電壓。按照國家標準《GB3805-83》安全電壓規定了為防止觸電事故而采用的，由特定電源供電的的電壓系列。我國對工頻安全電壓規定了以下五個(gè)等級，即42V、36V、24V、12V和6V。
按功能分
1.阻抗電壓
英文名稱(chēng)：impedance voltage [at rated current]
名詞定義：雙繞組變壓器中一個(gè)繞組短路，以額定頻率的電壓施加于另一個(gè)繞組上，并使其中流過(guò)額定電流時(shí)的施加電壓值。對多繞組變壓器，除試驗的一對繞組外，其余繞組開(kāi)路，并使其中流過(guò)與該對繞組中的額定容量較小的繞組相對應的額定電流時(shí)的施加電壓值。各對繞組的阻抗電壓是指相應的參考溫度下的數值且用施加電壓繞組的額定電壓值的百分數來(lái)表示。
阻抗電壓計算方法：當變壓器二次繞組短路（穩態(tài)），一次繞組流通額定電流而施加的電壓稱(chēng)阻抗電壓Uz。通常Uz以額定電壓的百分數表示，即uz= ( Uz/U1n)×100% 匝電勢：u=4.44×f×B×At,V 其中：B—鐵心中的磁密，T At—鐵心有效截面積，平方米可以轉化為變壓器設計計算常用的公式：
當f=50Hz時(shí)：u=B×At/450×10,V
當f=60Hz時(shí)：u=B×At/375×10,V
如果已知道相電壓和匝數，匝電勢等于相電壓除以匝數。
2.醫學(xué)電壓：
心電圖所稱(chēng)的電壓，是指心電圖紙上兩條橫線(xiàn)之間的距離。常用來(lái)測定心電圖的波幅。單位通常用mm或mV來(lái)表示。電壓的數值與*定準電壓的調節有關(guān)。若輸入1mV的標準電壓使基線(xiàn)上移10mm，則兩條細橫線(xiàn)之間的距離是1mm，電壓為0.1mV。測量心電圖的波幅時(shí)，電壓定準方有意義。
常見(jiàn)值
電視信號在天線(xiàn)上感應的電壓約0.1mV
維持人體生物電流的電壓約1.2mV
手持移動(dòng)電話(huà)的電池兩極間的電壓3.7V
對人體安全的電壓一般不高于36V
家庭電路的電壓220V
動(dòng)力電路電壓380V
無(wú)軌電車(chē)電源的電壓550~600V
列車(chē)上方電網(wǎng)電壓25000V
發(fā)生閃電的云層間電壓可達1000kV
參考資料
[1]
什么是電壓？電壓計算公式和單位換算及電位差概念講解_電工學(xué)網(wǎng) · 電工學(xué)網(wǎng)[引用日期2021-08-18]
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