Что такое напряжение электрического тока

Напряжение электрического тока — это физическая величина, равная работе электрического поля по перемещению единичного положительного заряда между двумя точками цепи: $U = \frac{A}{q}$. Что такое напряжение электрического тока, связано и с законом Ома: на участке цепи оно равно $U = IR$, где $I$ — сила тока, а $R$ — сопротивление этого участка. Измеряют напряжение в вольтах вольтметром, подключённым параллельно участку цепи.

Разбор по случаям

Примеры

Расчёт напряжения по работе поля. Электрическое поле совершает работу $A = 12$ Дж, перемещая заряд $q = 4$ Кл между двумя точками проводника.

Напряжение между этими точками равно $U = \frac{A}{q} = \frac{12}{4} = 3$ В.

Такое напряжение можно измерить вольтметром, подключённым параллельно данному участку цепи, и оно не зависит напрямую от силы тока, текущего в проводнике в этот момент времени, при неизменном сопротивлении.

Расчёт напряжения по закону Ома. Через резистор сопротивлением $R = 5$ Ом течёт ток силой $I = 2$ А. Напряжение на резисторе равно $U = IR = 2 \cdot 5 = 10$ В. Эта величина показывает, какую работу совершает поле, перемещая заряд через данный резистор в цепи, и её тоже можно проверить вольтметром, подключённым к выводам резистора параллельно, а не последовательно, как амперметр.

Частые ошибки

• Путают напряжение с силой тока, считая, что вольтметр и амперметр всегда измеряют в электрической цепи одно и то же.
• Забывают, что вольтметр всегда подключают параллельно участку цепи, а не последовательно, как включают в цепь амперметр.
• Считают напряжение источника и его ЭДС всегда равными друг другу, не учитывая падение напряжения на внутреннем сопротивлении источника.

Коротко

Что такое напряжение электрического тока, определяется через работу поля по перемещению заряда: $U = A/q$, а на участке цепи ещё и через закон Ома $U = IR$. Измеряется напряжение в вольтах и показывает его вольтметр, подключённый параллельно нужному участку цепи.