V předchozích lekcích jsme se dozvěděli, co je to síla proudu a že tato veličina charakterizuje působení elektrického proudu. Již jsme se podívali na více faktorů, na kterých závisí, nyní se podívejme na další parametry, které to ovlivňují. K tomu stačí provést jednoduchý experiment: připojit jeden zdroj proudu k elektrickému obvodu, pak dva stejné v sérii a pak tři stejné zdroje, pokaždé změřit sílu proudu v obvodu. V důsledku měření bude viditelná jednoduchá závislost: síla proudu roste úměrně s počtem připojených zdrojů. Proč se to děje? Funkcí zdroje proudu je vytvořit elektrické pole v obvodu, čím více zdrojů je v obvodu zapojeno do série, tím silnější elektrické pole vytvářejí. Z toho můžeme usoudit, že elektrické pole ovlivňuje sílu proudu v obvodu. V tomto případě, když se náboje pohybují podél vodiče, je práce vykonávána elektrickým proudem, což naznačuje, že práce elektrického pole určuje sílu proudu v obvodu.
Na druhou stranu si můžeme připomenout analogii mezi tokem elektrického proudu ve vodiči a vodou v potrubí. Když mluvíme o myšlence množství vody protékající průřezem potrubí, lze to přirovnat k velikosti náboje, který prošel vodičem. A rozdíl ve výšce v potrubí, který tvoří tlak a průtok vody, lze srovnat s takovým konceptem, jako je elektrické napětí.
Pro charakterizaci práce elektrického pole při pohybu náboje byla zavedena veličina jako elektrické napětí.
Definice. Elektricheskoe napryazhenie – fyzikální veličina, která se rovná práci elektrického pole při přesunu jednotkového náboje z jednoho bodu do druhého.
Jednotka měření napětí je pojmenována po italském vědci Alessandru Voltovi (1745–1827) (obr. 1).
Rýže. 1. Alessanro Volta (zdroj)
Pokud uvedeme standardní příklad významu známého nápisu na jakýchkoli domácích spotřebičích „220 V“, znamená to, že na části obvodu je vykonáno 220 J práce pro přesun náboje 1 C.
Vzorec pro výpočet napětí:
práce elektrického pole pro přenos náboje, J;
Proto může být jednotka měření napětí reprezentována takto:
Mezi vzorci pro výpočet napětí a proudu existuje vztah, který je třeba poznamenat: 
и 
. Oba vzorce obsahují velikost elektrického náboje. 
, což může být užitečné při řešení některých problémů.
Voltmetr
K měření napětí slouží přístroj tzv voltmetr (Obr. 2).
Existují různé voltmetry podle vlastností jejich aplikace, ale základem jejich principu činnosti je elektromagnetické působení proudu. Všechny voltmetry jsou označeny latinským písmenem, které je naneseno na číselníku přístrojů a je použito ve schematickém znázornění přístroje.
Ve školním prostředí se například používají voltmetry, jak je znázorněno na obrázku 3. Používají se k měření napětí v elektrických obvodech při laboratorních pracích.
 |  |  |
| (Zdroj) | (Zdroj) | (Zdroj) |
Rýže. 3. Voltmetry
Hlavními prvky demonstračního voltmetru jsou tělo, stupnice, ukazatel a svorky. Svorky jsou obvykle označeny plusem nebo mínusem a pro přehlednost jsou zvýrazněny různými barvami: červená – plus, černá (modrá) – mínus. To se provádí proto, aby bylo zajištěno, že svorky zařízení jsou správně připojeny k odpovídajícím vodičům připojeným ke zdroji. Na rozdíl od ampérmetru, který je zapojen do série přes obvod, je voltmetr zapojen paralelně k obvodu.
Každé elektrické měřicí zařízení by samozřejmě mělo mít minimální dopad na zkoumaný obvod, takže voltmetr má takové konstrukční vlastnosti, že jím protéká minimální proud. Tohoto efektu je dosaženo výběrem speciálních materiálů, které usnadňují minimální průtok náboje zařízením.
Voltmetr v elektrických obvodech
Schematické znázornění voltmetru (obr. 4):
Ukažme si jako příklad elektrický obvod (obr. 5), do kterého je zapojen voltmetr.
Obvod má téměř minimální sadu prvků: zdroj proudu, žárovku, klíč, ampérmetr zapojený do série a voltmetr zapojený paralelně k lampě.
Poznámka:. Je lepší začít s montáží elektrického obvodu se všemi prvky kromě voltmetru a na konci jej připojit.
Typy voltmetrů
Existuje mnoho různých typů voltmetrů s různými stupnicemi. Proto je otázka výpočtu ceny zařízení v tomto případě velmi aktuální. Velmi rozšířené jsou mikrovoltmetry, milivoltmetry, prostě voltmetry atd. Jejich názvy udávají frekvenci, s jakou se měření provádí.
Kromě toho jsou voltmetry rozděleny na stejnosměrná a střídavá zařízení. V městské síti je sice střídavý proud, ale v této fázi studia fyziky máme co do činění se stejnosměrným proudem, který dodávají všechny galvanické články, takže nás budou zajímat odpovídající voltmetry. Skutečnost, že je zařízení určeno pro střídavé obvody, je na číselníku obvykle znázorněno ve formě vlnovky (obr. 6).
Rýže. 6. AC voltmetr (zdroj)
Poznámka:. Pokud se budeme bavit o hodnotách napětí, tak např. napětí 1 V je malá hodnota. V průmyslu se používají mnohem vyšší hodnoty napětí, měřené ve stovkách voltů, kilovoltech a dokonce i megavoltech. V každodenním životě se používá napětí 220 V nebo méně.
V další lekci se dozvíme, jaký je elektrický odpor vodiče.
Reference
- Gendenshtein L. E., Kaidalov A. B., Kozhevnikov V. B. Physics 8 / Ed. Orlová V. A., Roizena I. I. – M.: Mněmosyně.
- Peryshkin A.V. Fyzika 8. – M.: Drop obecný, 2010.
- Fadeeva A. A., Zasov A. V., Kiselev D. F. Fyzika 8. – M.: Vzdělávání.
Dodatečná pdoporučené odkazy na internetové zdroje
- Cool Physics (zdroj)
- YouTube (zdroj)
- YouTube (zdroj)
Domácí úkol
- Strana 92: otázky č. 1, 2; str. 93: otázky č. 1–4; str. 95: otázky č. 1–4, cvičení č. 16. Peryshkin A. V. Physics 8. – M.: Drofa, 2010.
- Vypočítejte, jaký náboj prošel vodičem, jestliže při napětí 36 V elektrické pole vykonalo práci 72 J.
- Určete hodnotu dělení zařízení: (Zdroj)
- Připravte zprávu o struktuře voltmetru a typech tohoto zařízení.
