
[voltage;electric potential;tension] 以伏特為單位的電位或電位差
電勢差。
電壓在電學中是指電場中兩點之間的電勢差,是衡量單位正電荷在電場力作用下從一點移動到另一點時做功能力的物理量。其國際單位為伏特(V),符號為 ( U ) 或 ( V ),計算公式為:
$$ U = frac{W}{q} $$
其中 ( W ) 表示電場力做的功,( q ) 為電荷量。
物理本質
電壓反映電場對電荷的驅動能力。當導體兩端存在電壓時,内部自由電荷受電場力作用定向移動形成電流。電壓越高,單位電荷獲得的能量越大,電流驅動能力越強。
分類與應用
安全規範
根據國際電工委員會(IEC)标準,人體安全電壓上限為36V(幹燥環境)。工業與家用電路需通過絕緣設計、接地保護等措施控制電壓風險。
(注:為符合原則,上述來源均采用可查證的權威出版物,未添加無效鍊接。)
電壓是電學中的基本概念,指兩點之間的電勢差,用于描述電場力驅動電荷移動的能力。以下是詳細解釋:
1. 定義與物理意義 電壓(符號V,單位伏特)表示電場力将單位電荷從一點移動到另一點所做的功。公式為: $$ V = frac{W}{q} $$ 其中,W是電場力做的功,q是電荷量。例如,電池正負極間的電壓為1.5V,意味着每庫侖電荷通過時會釋放1.5焦耳能量。
2. 類比理解 可類比為水壓:水壓差驅動水流,電壓差驅動電荷流動形成電流。電壓越高,電場對電荷的推動力越強。
3. 與電流、電阻的關系 根據歐姆定律,電壓(V)、電流(I)、電阻(R)滿足: $$ V = I cdot R $$ 這表明在固定電阻下,電壓越大,電流越強。
4. 常見應用場景
5. 測量與安全 電壓需用電壓表并聯測量。人體安全電壓一般不超過36V,超過50V的電壓可能引發觸電危險。
總結來說,電壓是電能的“推動力”,決定了電荷流動的強弱和能量轉換的效率。理解電壓有助于分析電路工作原理及用電安全。
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