Potencialų skirtumas

Šiam straipsniui ar jo daliai trūksta išnašų į patikimus šaltinius. Jūs galite padėti Vikipedijai pridėdami tinkamas išnašas su šaltiniais.

Elektrinė įtampa apibūdina darbą, kurį atlieka (arba gali atlikti) elektros krūvis tekėdamas grandine. Žinodami grandine pratekėjusį elektros krūvį q ir atliktą darbą A, galime apskaičiuoti įtampą:

${\displaystyle U={\frac {A}{q}}={\frac {A_{k}}{q}}+{\frac {A_{p}}{q}}}$,

kur

${\displaystyle A_{k}}$ – kuloninių jėgų atliktas darbas.

${\displaystyle A_{p}}$ – pašalinių jėgų atliktas darbas.

${\displaystyle U}$ – elektrinė įtampa. Kitas dažnai pasitaikantis žymėjimas raide V (dažniausiai ne Europos šalys).

Elektrinio lauko potencialas

Elektrinę įtampą galima apibūdinti kaip potencialo verčių pradiniame ir galiniame taške skirtumą.

Elektrinio lauko potencialas - fizikinis dydis, lygus elektriniame lauke esančio krūvio potencinės energijos ir krūvio santykiui.

${\displaystyle \phi ={\frac {W}{q}}=k{\frac {|q|}{r}}=Er}$

kur

${\displaystyle \phi }$ - elektrinio lauko potencialas.

${\displaystyle W}$ - elektrinio lauko potencinė energija;

${\displaystyle q}$ - krūvis;

${\displaystyle r}$ - atstumas tarp taškinių krūvių;

${\displaystyle E}$ - elektrinio lauko stipris;

${\displaystyle U=\phi _{1}-\phi _{2}=-\Delta U}$

Matavimo vienetai

Elektrinės įtampos matavimo vienetas remiantis įtampos apskaičiavimo formule yra:

${\displaystyle [U]={\frac {[A]}{[q]}}={\frac {[1J]}{[1C]}}=1J/C}$.

Pagerbiant italų mokslininką Alessandrą Voltą, įtampos matavimo vienetas 1 J/C buvo pavadintas voltu. Voltas sutrumpintai žymimas raide V.

${\displaystyle \mathbf {[} U]=\mathbf {1} J/C=1V}$.

Iš elektrinės įtampos apskaičiavimo formulės matyti, kad voltas yra tokia elektrinė įtampa tarp laidininko galų, kai juo pratekėdamas 1C krūvis atlieka 1J darbą. Voltą galima apibūdinti ir kitaip: 1V įtampos šaltinis suteikia 1J energijos 1C krūvį turinčioms dalelėms.

Įtampa pagal Omo dėsnį

Kūnus, tarp kurių yra įtampa, sujungus laidininku teka elektros srovė, kurios dydis priklauso nuo įtampos ir laidininko varžos. Pastarųjų santykį apibrėžia Omo dėsnis:

${\displaystyle \mathbf {U} =\mathbf {I} \cdot \mathbf {R} }$

Įtampos matavimo prietaisai

Įtampos matavimo prietaisas – voltmetras. Jis jungiamas į grandinę lygiagrečiai. Įtampą galima matuoti ir galvanometru, kuris yra sujungiamas su didelės varžos rezistoriumi ir įjungiamas tarp dviejų grandinės taškų. Jeigu reikia išmatuoti didesnę įtampą, prie galvanometro nuosekliai prijungiama .

Idealus voltmetras - toks voltmetras, kurio varža yra begalinė.

${\displaystyle R_{V}=\infty }$

kur

${\displaystyle R_{V}}$ - idealaus voltmerto varža;