Điện áp là gì?

Hiệu điện thế hay điện áp là sự chênh lệch về điện thế giữa hai cực. Hiệu điện thế là công thực hiện được để di chuyển một hạt điện tích trong trường tĩnh điện từ điểm này đến điểm kia. Hiệu điện thế có thể đại diện cho nguồn năng lượng, hoặc sự mất đi, sử dụng, hoặc năng lượng lưu trữ

Cách tính điện áp

Hiệu điện thế là hiệu điện thế giữa hai điểm và được định nghĩa là công được thực hiện trên một đơn vị điện tích để di chuyển một điện tích thử nghiệm giữa hai điểm đó. Nhưng tất cả những gì liên quan đến điện như thế nào? Trong video này, chúng tôi sẽ chỉ ra cách các điện tích có thể tích tụ trên các bề mặt, được gọi là “tĩnh điện” và cách các điện tích đó có thể được sử dụng để xác định điện áp. Rõ ràng, một cuộc trình diễn tĩnh điện đòi hỏi sự sử dụng sáng tạo của bóng bay.

Điện áp là một trong những thông số cơ bản liên quan đến bất kỳ mạch điện hoặc điện tử nào. Điện áp được nhìn thấy rộng rãi trong các thông số kỹ thuật của một loạt các mặt hàng điện từ pin đến radio và bóng đèn đến máy cạo râu, và trên hết, nó là một thông số quan trọng được đo trong mạch cũng như được sử dụng trong các tính toán thiết kế mạch điện tử.

Đơn vị của hiệu điện thế hoặc hiệu điện thế là vôn và nó được sử dụng rộng rãi trong tất cả các khía cạnh của mạch điện và điện tử và thiết kế mạch điện tử. Cùng với dòng điện và điện trở, đơn vị điện áp là điều cần thiết trong thiết kế và thực hiện bất kỳ mạch điện nào.

Điện áp hoạt động của một hạng mục thiết bị là rất quan trọng – cần phải kết nối các hạng mục điện và điện tử với nguồn cung cấp điện áp chính xác. Kết nối bóng đèn 240 volt với pin 12 volt và nó sẽ không sáng, nhưng kết nối thiết bị USB 5V nhỏ với nguồn điện 240 volt và dòng điện quá lớn sẽ chảy và nó sẽ cháy và bị hỏng không thể sửa chữa.

Trên hết, các mức điện áp trong mạch cung cấp chìa khóa cho hoạt động của nó – nếu điện áp không chính xác xuất hiện, thì nó có thể cho biết lý do gây ra sự cố. Ngoài ra, nhiều linh kiện điện và điện tử có điện áp hoạt động tối đa vì vậy điều rất quan trọng là phải nằm trong thông số kỹ thuật của chúng.

Vì những lý do này và nhiều lý do, điện áp là một tham số quan trọng và biết điện áp là gì có thể là một yêu cầu quan trọng trong bất kỳ trường hợp nào.

Thông tin cơ bản về điện áp

Hiệu điện thế có thể được coi là áp suất buộc các electron mang điện chạy trong mạch điện. Dòng electron này là dòng điện chạy qua

Nếu một điện thế dương được đặt vào một đầu của vật dẫn, thì nó sẽ hút các điện tích âm đó về phía nó vì không giống như các điện tích hút. Thế năng thu hút các điện tích càng cao thì lực hút càng lớn và dòng điện càng lớn.

Về bản chất, điện áp là áp suất điện và nó được đo bằng vôn, có thể được biểu thị bằng chữ V.

Thông thường, chữ V được sử dụng cho vôn trong một phương trình như định luật Ohm, nhưng đôi khi chữ E có thể được sử dụng – chữ này là viết tắt của EMF hoặc lực điện động lực.

Để hiểu được điện áp là gì và nó ảnh hưởng như thế nào đến các mạch điện và điện tử, nó thường hữu ích như một phép tương tự cơ bản để nghĩ về nước trong đường ống, thậm chí có thể là hệ thống ống nước trong nhà. Một bồn nước được đặt lên cao để cung cấp áp suất (điện áp) để ép dòng nước (dòng điện) đi qua các đường ống. Áp suất càng lớn, lưu lượng nước càng cao.

Alessandro Volta

Đơn vị của hiệu điện thế hay hiệu điện thế là vôn được đặt theo tên của Alessandro Volta, một nhà vật lý người Ý sống từ năm 1745 đến năm 1827.

Lưu ý về Alessandro Volta:

Alessandro Volta là một trong những người tiên phong trong lĩnh vực điện năng động. Nghiên cứu các tính chất cơ bản của điện, ông đã phát minh ra pin đầu tiên và nâng cao hiểu biết về điện.

Hiệu điện thế hay hiệu điện thế là một đơn vị đo áp suất điện có sẵn để tạo ra dòng điện xung quanh mạch. Một so sánh hữu ích cho những mục đích này là một hệ thống đơn giản chứa nước như một bể chứa nước có gắn ống dẫn và nước đi qua một vòi mở nửa. Mực nước càng cao trên vòi, áp lực càng lớn buộc nước qua ống và qua vòi nửa hở. Áp lực nước càng lớn thì lượng nước chảy qua hệ thống càng nhiều đối với một mức điện trở nhất định trong hệ thống.

Tương tự như vậy với hệ thống điện, áp suất điện hoặc hiệu điện thế trên một phần của hệ thống càng cao, thì lượng điện trở đi qua hệ thống đối với một mức điện trở nhất định càng lớn.

Có thể thấy rằng, việc nâng cao áp suất của nước sẽ làm tăng lưu lượng. Đối với một mạch điện nâng cao hiệu điện thế hoặc tăng cường độ dòng điện.

Khi xem xét sự tương tự của hệ thống nước như một lời giải thích cho sự khác biệt tiềm ẩn, cần nhớ rằng nó chỉ là sự tương tự cơ bản và có một số khác biệt cơ bản giữa bể nước và mạch điện, đặc biệt là về mặt thực tế mạch điện chỉ có vậy, còn hệ thống nước thì không. Tuy nhiên, nó phục vụ tốt cho việc minh họa khái niệm áp suất và thế điện theo cách có thể hiểu được.

Vôn là gì: đơn vị điện áp

Đơn vị cơ bản của điện áp là vôn, được đặt theo tên của nhà khoa học người Ý, Alessandro Volta, người đã chế tạo ra một số loại pin ban đầu và thực hiện nhiều thí nghiệm khác với điện.

Để đưa ra ý tưởng về các điện áp có thể gặp phải, một đài CB thường sẽ hoạt động từ nguồn cung cấp khoảng 12 volt (12 V). Các tế bào được sử dụng trong pin trong nước có điện áp khoảng 1,5 vôn. Pin Nickel Cadmium có thể sạc lại có điện áp nhỏ hơn một chút là 1,2 volt, nhưng thông thường có thể được sử dụng thay thế cho các loại không sạc lại được.

Ở các khu vực khác có thể gặp điện áp nhỏ hơn nhiều và lớn hơn nhiều so với mức này. Đầu vào tín hiệu cho bộ khuếch đại âm thanh sẽ nhỏ hơn mức này và điện áp thường được đo bằng milivôn (mV) hoặc phần nghìn vôn. Các tín hiệu ở đầu vào của radio thậm chí còn nhỏ hơn mức này và thường sẽ được đo bằng microvolt (µV) hoặc phần triệu vôn.

Ở cực khác có thể nghe thấy điện áp lớn hơn nhiều. Các ống tia âm cực trong màn hình tivi hoặc máy tính yêu cầu điện áp vài kilovolt (kV) hoặc hàng nghìn vôn, và thậm chí có thể nghe nói đến điện áp lớn hơn hàng triệu vôn hoặc megavolt (MV) cùng với các chủ đề như sét.

EMF và PD

Khi liên quan đến điện áp, thường sẽ thấy hai thuật ngữ: sức điện động, EMF và hiệu điện thế, PD. Các thuật ngữ này có nhiều điểm tương đồng, nhưng cũng có một số điểm khác biệt chính và rất quan trọng.

Để giải thích điều này, hãy lấy ví dụ về một loại pin đơn giản được sử dụng để cung cấp năng lượng cho mạch điện. Thông thường trên bao bì bên ngoài của pin, điện áp sẽ được ghi: thường là 1,5 vôn đối với các tế bào kiềm đơn và các loại tương tự. Tuy nhiên, người ta thấy rằng khi sử dụng pin, điện áp của nó sẽ giảm, đặc biệt là khi áp dụng tải lớn hơn và khi nó trở nên cũ hơn và nó đã được sử dụng. Ngay cả khi tế bào hoặc pin mới, một số điện áp sẽ bị sụt giảm khi nó cung cấp dòng điện. Lý do cho điều này là có một số sức đề kháng bên trong tế bào.

Từ đó có thể xác định EMF là điện thế dẫn động trong bất kỳ nguồn điện hoặc điện tử nào bất kể điện trở bên trong nào. Nó thực sự là điện áp nhìn thấy trên đầu ra của nguồn, tức là pin, v.v. khi nó được đo với trở kháng rất cao và không tải. Nó là điện áp bên trong của tế bào.

Hiệu điện thế tại bất kỳ điểm nào là điện thế thực tế nhìn thấy tại bất kỳ điểm nhất định nào trong mạch. Nó không phụ thuộc vào không có tải. Trong thực tế, EMF hoặc một nguồn và sự khác biệt tiềm năng là như nhau khi không có tải được áp dụng cho nguồn. Khi một tải được áp dụng, sự khác biệt tiềm năng sẽ giảm xuống, nhưng EMF vẫn không đổi.

Cách đo điện áp

Một trong những thông số quan trọng cần được biết trong bất kỳ mạch điện hoặc điện tử nào là điện áp. Có một số cách để thực hiện phép đo điện áp, nhưng một trong những cách phổ biến nhất là sử dụng đồng hồ vạn năng. Có thể sử dụng đồng hồ vạn năng tương tự hoặc vạn năng kỹ thuật số, nhưng ngày nay vạn năng số được sử dụng phổ biến nhất vì chúng chính xác hơn và có sẵn với giá rất hợp lý.

Lưu ý về cách đo điện áp bằng đồng hồ vạn năng:

Điện áp là một trong những thông số quan trọng cần phải biết trong bất kỳ mạch điện hoặc điện tử nào. Có thể dễ dàng đo điện áp bằng đồng hồ vạn năng tương tự hoặc kỹ thuật số, nơi có thể thực hiện các phép đọc chính xác rất dễ dàng.

Điện áp là một trong ba đơn vị điện chính cùng với dòng điện và điện trở. Điện áp là chìa khóa của quá trình thiết kế mạch điện tử cũng như của bất kỳ mạch điện nào. Do đó, nó được sử dụng hầu như trong tất cả các quy trình thiết kế và là một tham số được liên kết với rất nhiều thành phần điện và điện tử.

Đọc thêm: cách đo điện áp