U напряжение: Что такое электрическое напряжение

Содержание

Что такое электрическое напряжение

Электрическое напряжение

Что такое электрическое напряжение – это разность потенциалов между двумя точками электрического поля; это физическая величина, значение которой равно работе электрического поля по перемещению единичного заряда между двумя точками. Всем всё понятно? Думаю нет.

Сейчас я попытаюсь максимально легко рассказать, что такое электрическое напряжение. Надеюсь у меня получится! Итак, поехали…

Обратите внимание на рисунок

В одной бутылке уровень воды составляет 300 мм, в другой 150мм, разница воды в бутылках получается 150мм. В электричестве это называется разностью потенциалов, т.е разность потенциалов в наших бутылках равна 150 мм.

Разность потенциалов

А теперь давайте соединим эти бутылки между собой шлангом и поместим в шланг шарик, что будет?

Вода начнёт перетекать из бутылки, в которой уровень воды больше, в другую бутылку. И соответственно поток воды будет перемещать наш шарик по шлангу. Процесс перетекания воды прекратится тогда, когда уровень в бутылках станет одинаковым (принцип сообщающихся сосудов).

Когда уровень воды в бутылках стал одинаковым, разность потенциалов стала равна нулю, т.е. электродвижущая сила (ЭДС) равна нулю и наш шарик остаётся на месте.

Что такое ЭДС

Что такое ЭДС, думаете Вы? Сейчас расскажу!

Электродвижущая сила (ЭДС) тоже измеряется в Вольтах, как и напряжение.

Давайте возьмём прибор, который измеряет вольты (вольтметр), батарейку и произведём замер.

Прибор показывает 1,5 Вольта и это не напряжение, а электродвижущая сила (ЭДС).

А теперь подключим к батарейке лампочки.

Измерение напряжения на различных участках электрической цепи.

Заметили, что на одной лампочке напряжение (не ЭДС) составляет 1 Вольт, а на другой 0,3 вольта

Напряжение на лампочках зависит от их мощности.Мощность измеряется в Ваттах.

 Мощность= Напряжение * ток (P=U*I)

Чем больше мощность лампочки, тем больше будет на ней напряжение.

Если батарейка у нас 1,5 вольта= 1 Вольт +0,3 Вольта= 1,3 Вольта, куда делись 0,2 Вольта? У батарейки есть тоже своё внутреннее сопротивление, вот туда они и ушли.

Подводим ИТОГИ:

Что такое электродвижущая сила (ЭДС)- это физическая величина, которая характеризует работу сторонних сил в источниках тока (батарейки, генераторы и т.д). ЭДС показывает нам работу источника тока по переносу заряду через всю цепь.

А напряжение показывает нам работу по переносу заряда на участке цепи.

Что такое напряжение простыми словами — это  внешняя сила, которая перемещает  наш с вами шарик в показанном примере выше.

А в электричестве — это сила, которая перемещает электроны от одного атома к другому.

Приведу ещё один пример, что такое электрическое напряжение :

Представьте, что вы можете поднять камень весом 50 кг, т.е Ваша подъёмная сила равна 50 кг (в электричестве это электродвижущая сила). Идетё вы и на пути у вас лежит камень массой 20 кг, вы берёте его и несёте 10 метров. Вы затратили определённую энергию по переносу этого камня  (в электричестве это — напряжение). Следующий камень уже весит 40 кг и чтобы его перенести из одной точки в другую вы затратите больше энергии, чем затратили по переносу камня весом 20 кг. Подъёмная сила (в электричестве-это ЭДС) у Вас всегда одна, но в зависимости от веса камня вы всегда тратите разное количество энергии (в электричестве — это напряжение). Т.е. на каждом отрезке пути у Вас разное напряжение.

Надеюсь вы поняли, что такое электрическое напряжение!

Зависимость тока от напряжения

Давайте вспомним закон Ома

Все помнят, что такое ток, если нет, то прочтите вот эту статью http://svoedelo.net/chto-takoe-tok-prostymi-slovami.html

По формуле видно, что ток прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению. Т.е. чем больше ток, тем больше и напряжение и наоборот.

Как померить напряжение мультиметром

В этом видео я рассказываю как померить напряжение мультиметром в розетке.

Электрическое напряжение — Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. Напряжение.

Электри́ческое напряже́ние между точками A и B электрической цепи или электрического поля — физическая величина, значение которой равно работе эффективного электрического поля (включающего сторонние поля), совершаемой при переносе единичного пробного электрического заряда из точки

A в точку B[1].

При этом считается, что перенос пробного заряда не изменяет распределения зарядов на источниках поля (по определению пробного заряда). Напряжение в общем случае формируется из вкладов двух работ: работы электрических сил A A B e l {\displaystyle A_{AB}^{el}} и работы сторонних сил A A B e x {\displaystyle A_{AB}^{ex}} . Если на участке цепи не действуют сторонние силы (то есть A A B e x = 0 {\displaystyle A_{AB}^{ex}=0} ), работа по перемещению включает только работу потенциального электрического поля A A B e l {\displaystyle A_{AB}^{el}} (которая не зависит от пути, по которому перемещается заряд), и электрическое напряжение U A B {\displaystyle U_{AB}} между точками A и B совпадает с разностью потенциалов между этими точками (поскольку φ A − φ B = A A B e l / q {\displaystyle \varphi _{A}-\varphi _{B}=A_{AB}^{el}/q} ). В общем случае напряжение U A B {\displaystyle U_{AB}} между точками A и B отличается от разницы потенциалов между этими точками[2] на работу сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда. Эту работу называют электродвижущей силой E A B {\displaystyle {\mathcal {E}}_{AB}} на данном участке цепи: E A B = A A B e x / q . {\displaystyle {\mathcal {E}}_{AB}=A_{AB}^{ex}/q.}

U A B = φ A − φ B + E A B . {\displaystyle U_{AB}=\varphi _{A}-\varphi _{B}+{\mathcal {E}}_{AB}.}

Определение электрического напряжения можно записать в другой форме. Для этого нужно представить работу A A B e f {\displaystyle A_{AB}^{ef}} как интеграл вдоль траектории L, проложенной из точки A в точку B.

U A B = ∫ L E → e f d l → {\displaystyle U_{AB}=\int \limits _{L}{\vec {E}}_{ef}d{\vec {l}}} — интеграл от проекции эффективной напряжённости поля E → e f {\displaystyle {\vec {E}}_{ef}} (включающего сторонние поля) на касательную к траектории L, направление которой в каждой точке траектории совпадает с направлением вектора d l → {\displaystyle d{\vec {l}}} в данной точке. В электростатическом поле, когда сторонних сил нет, значение этого интеграла не зависит от пути интегрирования и совпадает с разностью потенциалов.

Размерность электрического напряжения в Международной системе величин (англ. International System of Quantities, ISQ), на которой основана Международная система единиц (СИ), — L2MT-3I-1. Единицей измерения напряжения в СИ является вольт (русское обозначение: В; международное: V).

Понятие напряжение ввёл Георг Ом в работе 1827 года, в которой предлагалась гидродинамическая модель электрического тока для объяснения открытого им в 1826 году эмпирического закона Ома: U = I R {\displaystyle U\!=IR} .

Напряжение в цепях постоянного тока

Напряжение в цепи постоянного тока между точками A и B — работа, которую совершает электрическое поле при переносе пробного положительного заряда из точки A в точку B.

Напряжение в цепях переменного тока

U\!=IR

Для описания цепей переменного тока применяются следующие напряжения:

  • мгновенное напряжение;
  • амплитудное значение напряжения;
  • среднее значение напряжения;
  • среднеквадратичное значение напряжения;
  • средневыпрямленное значение напряжения.

Мгновенное напряжение есть разность потенциалов между двумя точками, измеренная в данный момент времени. Зависит от времени (является функцией времени):

u = u ( t ) . {\displaystyle u=u(t).}

Амплитудное значение напряжения есть максимальное по модулю значение мгновенного напряжения за весь период колебаний:

U M = max ( | u ( t ) | ) . {\displaystyle U_{M}=\max(|u(t)|).}

Для гармонических (синусоидальных) колебаний напряжения мгновенное значение напряжения выражается как:

u ( t ) = U M sin ⁡ ( ω t + ϕ ) . {\displaystyle u(t)=U_{M}\sin(\omega t+\phi ).}

Для сети переменного синусоидального напряжения со среднеквадратичным значением 220 В амплитудное напряжение равно приблизительно 311,127 В.

Амплитудное напряжение можно измерить с помощью осциллографа.

Среднее значение напряжения (постоянная составляющая напряжения) есть напряжение, определяемое за весь период колебаний, как:

U m = 1 T ∫ 0 T u ( t ) d t . {\displaystyle U_{m}={\frac {1}{T}}\int _{0}^{T}u(t)dt.}

Для синусоиды среднее значение напряжения равно нулю.

Среднеквадратичное значение напряжения (устаревшие наименования: действующее, эффективное) есть напряжение, определяемое за весь период колебаний, как:

U q = 1 T ∫ 0 T u 2 ( t ) d t . {\displaystyle U_{q}={\sqrt {{\frac {1}{T}}\int \limits _{0}^{T}u^{2}(t)dt}}.}

Среднеквадратичное значение напряжения наиболее удобно для практических расчётов, так как на линейной активной нагрузке оно совершает ту же работу (например, лампа накаливания имеет ту же яркость свечения, нагревательный элемент выделяет столько же тепла), что и равное ему постоянное напряжение.

Для синусоидального напряжения справедливо равенство:

U q = 1 2 U M ≈ 0 , 707 U M ; U M = 2 U q ≈ 1 , 414 U q . {\displaystyle U_{q}={1 \over {\sqrt {2}}}U_{M}\approx 0,707U_{M};\qquad U_{M}={\sqrt {2}}U_{q}\approx 1,414U_{q}.}

В технике и быту при использовании переменного тока под термином «напряжение» имеется в виду именно среднеквадратичное значение напряжения, и все вольтметры проградуированы, исходя из его определения. Однако конструктивно большинство приборов фактически измеряют не среднеквадратичное, а средневыпрямленное (см. ниже) значение напряжения, поэтому для несинусоидального сигнала их показания могут отличаться от истинного значения.

Средневыпрямленное значение напряжения есть среднее значение модуля напряжения:

U m = 1 T ∫ 0 T | u ( t ) | d t . {\displaystyle U_{m}={\frac {1}{T}}\int \limits _{0}^{T}|u(t)|dt.}

Для синусоидального напряжения справедливо равенство:

U m = 2 π U M ( ≈ 0 , 637 U M ) = 2 2 π U q ( ≈ 0 , 9 U q ) . {\displaystyle U_{m}={2 \over \pi }U_{M}(\approx 0,637U_{M})={2{\sqrt {2}} \over \pi }U_{q}(\approx 0,9U_{q}).}

На практике используется редко, однако большинство вольтметров переменного тока (те, в которых ток перед измерением выпрямляется) фактически измеряют именно эту величину, хотя их шкала и проградуирована по среднеквадратичным значениям.

Напряжение в цепях трёхфазного тока

В цепях трёхфазного тока различают фазное и линейное напряжения. Под фазным напряжением понимают среднеквадратичное значение напряжения на каждой из фаз нагрузки относительно нейтрали, а под линейным — напряжение между подводящими фазными проводами. При соединении нагрузки в треугольник фазное напряжение равно линейному, а при соединении в звезду (при симметричной нагрузке или при глухозаземлённой нейтрали) линейное напряжение в 3 {\displaystyle {\sqrt {3}}} раз больше фазного.

На практике напряжение трёхфазной сети обозначают дробью, в числителе которой стоит фазное при соединении в звезду (или, что то же самое, потенциал каждой из линий относительно земли), а в знаменателе — линейное напряжение. Так, в России наиболее распространены сети с напряжением 220/380 В; также иногда используются сети 127/220 В и 380/660 В.

Характерные значения и стандарты

Объект Тип напряжения Значение (на вводе потребителя) Значение (на выходе источника)
Электрокардиограмма Импульсное 1—2 мВ
Телевизионная антенна Переменное высокочастотное 1—100 мВ
Гальванический цинковый элемент типа АА («пальчиковый») Постоянное 1,5 В
Литиевый гальванический элемент Постоянное 3—3,5 В (в исполнении пальчикового элемента, на примере Varta Professional Lithium, AA)
Логические сигналы компьютерных компонентов Импульсное 3,5 В; 5 В
Батарейка типа 6F22 («Крона») Постоянное 9 В
Силовое питание компьютерных компонентов Постоянное 5 В, 12 В
Электрооборудование автомобилей Постоянное 12/24 В
Блок питания ноутбука и жидкокристаллических мониторов Постоянное 19 В
Сеть «безопасного» пониженного напряжения для работы в опасных условиях Переменное 36—42 В
Напряжение наиболее стабильного горения свечи Яблочкова Постоянное 55 В
Напряжение в телефонной линии (при опущенной трубке) Постоянное 60 В
Напряжение в электросети Японии Переменное трёхфазное 100/172 В
Напряжение в домашних электросетях США Переменное трёхфазное 120 В / 240 В (сплит-фаза)
Напряжение в бытовых электросетях России Переменное трёхфазное 220/380 В 230/400 В
Разряд электрического ската Постоянное до 200—250 В
Контактная сеть трамвая и троллейбуса Постоянное 550 В 600 В
Разряд электрического угря Постоянное до 650 В
Контактная сеть метрополитена Постоянное 750 В 825 В
Контактная сеть электрифицированной железной дороги (Россия, постоянный ток) Постоянное 3 кВ 3,3 кВ
Распределительная воздушная линия электропередачи небольшой мощности Переменное трёхфазное 6—20 кВ 6,6—22 кВ
Генераторы электростанций, мощные электродвигатели Переменное трёхфазное 10—35 кВ
На аноде кинескопа Постоянное 7—30 кВ
Статическое электричество Постоянное 1—100 кВ
На свече зажигания автомобиля Импульсное 10—25 кВ
Контактная сеть электрифицированной железной дороги (Россия, переменный ток) Переменное 25 кВ 27,5 кВ
Пробой воздуха на расстоянии 1 см 10—20 кВ
Катушка Румкорфа Импульсное до 50 кВ
Пробой слоя трансформаторного масла толщиной 1 см 100—200 кВ
Воздушная линия электропередачи большой мощности Переменное трёхфазное 35 кВ, 110 кВ, 220 кВ, 330 кВ 38 кВ, 120 кВ, 240 кВ, 360 кВ
Электрофорная машина Постоянное 50—500 кВ
Воздушная линия электропередачи сверхвысокого напряжения (межсистемные) Переменное трёхфазное 500 кВ, 750 кВ, 1150 кВ 545 кВ, 800 кВ, 1250 кВ
Трансформатор Тесла Импульсное высокочастотное до нескольких МВ
Генератор Ван де Граафа Постоянное до 7 МВ
Грозовое облако Постоянное От 2 до 10 ГВ

См. также

Примечания

Литература

Ссылки

Электрическое напряжение — Википедия. Что такое Электрическое напряжение

Электри́ческое напряже́ние между точками A и B электрической цепи или электрического поля — физическая величина, значение которой равно работе эффективного электрического поля (включающего сторонние поля), совершаемой при переносе единичного пробного электрического заряда из точки A в точку B[1].

При этом считается, что перенос пробного заряда

не изменяет распределения зарядов на источниках поля (по определению пробного заряда). Напряжение в общем случае формируется из вкладов двух работ: работы электрических сил A A B e l {\displaystyle A_{AB}^{el}} и работы сторонних сил A A B e x {\displaystyle A_{AB}^{ex}} . Если на участке цепи не действуют сторонние силы (то есть, A A B e x = 0 {\displaystyle A_{AB}^{ex}=0} ), работа по перемещению включает только работу потенциального электрического поля A A B e l {\displaystyle A_{AB}^{el}} (которая не зависит от пути, по которому перемещается заряд), и электрическое напряжение U A B {\displaystyle U_{AB}} между точками A и B совпадает с разностью потенциалов между этими точками (поскольку φ A − φ B = A A B e l / q {\displaystyle \varphi _{A}-\varphi _{B}=A_{AB}^{el}/q} ). В общем случае напряжение U A B {\displaystyle U_{AB}} между точками A и B отличается от разницы потенциалов между этими точками[2] на работу сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда. Эту работу называют электродвижущей силой E A B {\displaystyle {\mathcal {E}}_{AB}} на данном участке цепи: E A B = A A B e x / q . {\displaystyle {\mathcal {E}}_{AB}=A_{AB}^{ex}/q.}

U A B = φ A − φ B + E A B . {\displaystyle U_{AB}=\varphi _{A}-\varphi _{B}+{\mathcal {E}}_{AB}.}

Определение электрического напряжения можно записать в другой форме. Для этого нужно представить работу A A B e f {\displaystyle A_{AB}^{ef}} как интеграл вдоль траектории L, проложенной из точки A в точку B.

U A B = ∫ L E → e f d l → {\displaystyle U_{AB}=\int \limits _{L}{\vec {E}}_{ef}d{\vec {l}}} — интеграл от проекции эффективной напряжённости поля E → e f {\displaystyle {\vec {E}}_{ef}} (включающего сторонние поля) на касательную к траектории L, направление которой в каждой точке траектории совпадает с направлением вектора d l → {\displaystyle d{\vec {l}}} в данной точке. В электростатическом поле, когда сторонних сил нет, значение этого интеграла не зависит от пути интегрирования и совпадает с разностью потенциалов.

Размерность электрического напряжения в Международной системе величин (англ. International System of Quantities, ISQ), на которой основана Международная система единиц (СИ), — L2MT-3I-1. Единицей измерения напряжения в СИ является вольт (русское обозначение: В; международное: V).

Понятие напряжение ввёл Георг Ом в работе 1827 года, в которой предлагалась гидродинамическая модель электрического тока для объяснения открытого им в 1826 году эмпирического закона Ома: U = I R {\displaystyle U\!=IR} .

Напряжение в цепях постоянного тока

Напряжение в цепи постоянного тока между точками A и B — работа, которую совершает электрическое поле при переносе пробного положительного заряда из точки A в точку B.

Напряжение в цепях переменного тока

U\!=IR

Для описания цепей переменного тока применяются следующие напряжения:

  • мгновенное напряжение;
  • амплитудное значение напряжения;
  • среднее значение напряжения;
  • среднеквадратичное значение напряжения;
  • средневыпрямленное значение напряжения.

Мгновенное напряжение есть разность потенциалов между двумя точками, измеренная в данный момент времени. Зависит от времени (является функцией времени):

u = u ( t ) . {\displaystyle u=u(t).}

Амплитудное значение напряжения есть максимальное по модулю значение мгновенного напряжения за весь период колебаний:

U M = max ( | u ( t ) | ) . {\displaystyle U_{M}=\max(|u(t)|).}

Для гармонических (синусоидальных) колебаний напряжения мгновенное значение напряжения выражается как:

u ( t ) = U M sin ⁡ ( ω t + ϕ ) . {\displaystyle u(t)=U_{M}\sin(\omega t+\phi ).}

Для сети переменного синусоидального напряжения со среднеквадратичным значением 220 В амплитудное напряжение равно приблизительно 311,127 В.

Амплитудное напряжение можно измерить с помощью осциллографа.

Среднее значение напряжения (постоянная составляющая напряжения) есть напряжение, определяемое за весь период колебаний, как:

U m = 1 T ∫ 0 T u ( t ) d t . {\displaystyle U_{m}={\frac {1}{T}}\int _{0}^{T}u(t)dt.}

Для синусоиды среднее значение напряжения равно нулю.

Среднеквадратичное значение напряжения (устаревшие наименования: действующее, эффективное) есть напряжение, определяемое за весь период колебаний, как:

U q = 1 T ∫ 0 T u 2 ( t ) d t . {\displaystyle U_{q}={\sqrt {{\frac {1}{T}}\int \limits _{0}^{T}u^{2}(t)dt}}.}

Среднеквадратичное значение напряжения наиболее удобно для практических расчётов, так как на линейной активной нагрузке оно совершает ту же работу (например, лампа накаливания имеет ту же яркость свечения, нагревательный элемент выделяет столько же тепла), что и равное ему постоянное напряжение.

Для синусоидального напряжения справедливо равенство:

U q = 1 2 U M ≈ 0 , 707 U M ; U M = 2 U q ≈ 1 , 414 U q . {\displaystyle U_{q}={1 \over {\sqrt {2}}}U_{M}\approx 0,707U_{M};\qquad U_{M}={\sqrt {2}}U_{q}\approx 1,414U_{q}.}

В технике и быту при использовании переменного тока под термином «напряжение» имеется в виду именно среднеквадратичное значение напряжения, и все вольтметры проградуированы исходя из его определения. Однако конструктивно большинство приборов фактически измеряют не среднеквадратичное, а средневыпрямленное (см. ниже) значение напряжения, поэтому для несинусоидального сигнала их показания могут отличаться от истинного значения.

Средневыпрямленное значение напряжения есть среднее значение модуля напряжения:

U m = 1 T ∫ 0 T | u ( t ) | d t . {\displaystyle U_{m}={\frac {1}{T}}\int \limits _{0}^{T}|u(t)|dt.}

Для синусоидального напряжения справедливо равенство:

U m = 2 π U M ( ≈ 0 , 637 U M ) = 2 2 π U q ( ≈ 0 , 9 U q ) . {\displaystyle U_{m}={2 \over \pi }U_{M}(\approx 0,637U_{M})={2{\sqrt {2}} \over \pi }U_{q}(\approx 0,9U_{q}).}

На практике используется редко, однако большинство вольтметров переменного тока (те, в которых ток перед измерением выпрямляется) фактически измеряют именно эту величину, хотя их шкала и проградуирована по среднеквадратичным значениям.

Напряжение в цепях трёхфазного тока

В цепях трёхфазного тока различают фазное и линейное напряжения. Под фазным напряжением понимают среднеквадратичное значение напряжения на каждой из фаз нагрузки относительно нейтрали, а под линейным — напряжение между подводящими фазными проводами. При соединении нагрузки в треугольник фазное напряжение равно линейному, а при соединении в звезду (при симметричной нагрузке или при глухозаземлённой нейтрали) линейное напряжение в 3 {\displaystyle {\sqrt {3}}} раз больше фазного.

На практике напряжение трёхфазной сети обозначают дробью, в числителе которой стоит фазное при соединении в звезду (или, что то же самое, потенциал каждой из линий относительно земли), а в знаменателе — линейное напряжение. Так, в России наиболее распространены сети с напряжением 220/380 В; также иногда используются сети 127/220 В и 380/660 В.

Характерные значения и стандарты

Объект Тип напряжения Значение (на вводе потребителя) Значение (на выходе источника)
Электрокардиограмма Импульсное 1-2 мВ
Телевизионная антенна Переменное высокочастотное 1-100 мВ
Гальванический цинковый элемент типа АА («пальчиковый») Постоянное 1,5 В
Литиевый гальванический элемент Постоянное 3 В — 3,5 В (в исполнении пальчикового элемента, на примере Varta Professional Lithium, AA)
Логические сигналы компьютерных компонентов Импульсное 3,5 В; 5 В
Батарейка типа 6F22 («Крона») Постоянное 9 В
Силовое питание компьютерных компонентов Постоянное 5 В, 12 В
Электрооборудование автомобилей Постоянное 12/24 В
Блок питания ноутбука и жидкокристаллических мониторов Постоянное 19 В
Сеть «безопасного» пониженного напряжения для работы в опасных условиях Переменное 36—42 В
Напряжение наиболее стабильного горения свечи Яблочкова Постоянное 55 В
Напряжение в телефонной линии (при опущенной трубке) Постоянное 60 В
Напряжение в электросети Японии Переменное трёхфазное 100/172 В
Напряжение в домашних электросетях США Переменное трёхфазное 120 В / 240 В (сплит-фаза)
Напряжение в бытовых электросетях России Переменное трёхфазное 220/380 В 230/400 В
Разряд электрического ската Постоянное до 200—250 В
Контактная сеть трамвая и троллейбуса Постоянное 550 В 600 В
Разряд электрического угря Постоянное до 650 В
Контактная сеть метрополитена Постоянное 750 В 825 В
Контактная сеть электрифицированной железной дороги (Россия, постоянный ток) Постоянное 3 кВ 3,3 кВ
Распределительная воздушная линия электропередачи небольшой мощности Переменное трёхфазное 6—20 кВ 6,6—22 кВ
Генераторы электростанций, мощные электродвигатели Переменное трёхфазное 10—35 кВ
На аноде кинескопа Постоянное 7—30 кВ
Статическое электричество Постоянное 1—100 кВ
На свече зажигания автомобиля Импульсное 10—25 кВ
Контактная сеть электрифицированной железной дороги (Россия, переменный ток) Переменное 25 кВ 27,5 кВ
Пробой воздуха на расстоянии 1 см 10—20 кВ
Катушка Румкорфа Импульсное до 50 кВ
Пробой слоя трансформаторного масла толщиной 1 см 100—200 кВ
Воздушная линия электропередачи большой мощности Переменное трёхфазное 35 кВ, 110 кВ, 220 кВ, 330 кВ 38 кВ, 120 кВ, 240 кВ, 360 кВ
Электрофорная машина Постоянное 50—500 кВ
Воздушная линия электропередачи сверхвысокого напряжения (межсистемные) Переменное трёхфазное 500 кВ, 750 кВ, 1150 кВ 545 кВ, 800 кВ, 1250 кВ
Трансформатор Тесла Импульсное высокочастотное до нескольких МВ
Генератор Ван де Граафа Постоянное до 7 МВ
Грозовое облако Постоянное От 2 до 10 ГВ

См. также

Примечания

Литература

Ссылки

Разница между Током и Напряжением

Главное различие между Током и Напряжением состоит в том, что Ток — это скорость потока зарядов (электронов) между двумя точками, вызванная напряжением, тогда как Напряжение — это разность потенциалов между двумя точками в электрическом поле, которая вызывает ток в цепи.

Ток и напряжение — это два разных электрических понятия, но они связаны друг с другом. Важно знать основы напряжения и тока для электротехники и электроники, а также все, что связано с электричеством.

Содержание
  1. Обзор и основные отличия
  2. Что такое Ток
  3. Что такое Напряжение
  4. Различные схемы подключения
  5. В чем разница между Током и Напряжением
  6. Заключение
Что такое Ток?

Ток — это скорость потока заряда (электронов), проходящего через точку в цепи, вызванную напряжением. Ток обозначается символом “I”.  Единицей измерения тока является ампер, который обозначается буквой «А». Величина тока в один ампер соответствует заряду в один кулон проходящему за одну секунду. Ток величиной в 1 Ампер (1А) является носителем заряда 6,24 × 10 18 электронов. Электрический ток течет в противоположном направлении движения электронов, т.е. от анода к катоду. Кроме того, при возникновении электрического тока всегда создаётся магнитное поле. Причём, чем больше ток, тем магнитное поле будет более интенсивным .

Направление движения тока в цепиНаправление движения тока в цепи

Основными видами тока являются переменный и постоянный. Переменный ток (AC) меняет свое направление и величину в течение времени. Постоянный ток (DC) имеет постоянную величину, которая не меняет свою полярность или направление в течение времени.

Основная электрическая формула для тока: I = Q/t , где  I — ток в амперах, Q — заряд в кулонах, t — время в секундах

Ток в цепях постоянного тока можно рассчитать по закону ома:  I = U/R, где  I — ток в амперах, U — напряжение в вольтах, R — сопротивление в омах

Что такое Напряжение?

Необходимое количество энергии для перемещения единицы заряда из одной точки в другую называется напряжением. Другими словами, напряжение — это разность потенциалов между двумя точками в электрическом поле, которая вызывает ток в цепи, т.е. напряжение является основной причиной, а ток — следствием из-за напряжения. Кроме того, при наличии напряжения создаётся электростатическое поле. Причём при увеличении напряжения между двумя точками, возникает более интенсивное электростатическое поле.  При увеличении расстояния между этими точками, соответственно интенсивность поля уменьшается.

Наглядное различие между напряжением и токомПри объяснении различие между напряжением и током используется общая аналогия с водяным баком

Наглядно, напряжение можно представить в виде силы, проталкивающей электроны в проводнике, и при большем напряжении эта проталкивающая способность увеличивается. Так как энергия выполняет работу, то данная потенциальная энергия является работой в джоулях по перемещению электронов, чем и является электрический ток, по электрической цепи. При этом, разница напряжения в между узлами электрической цепи будет называться как разность потенциалов, как правило она называется падение напряжения.

Напряжение является эффектом электродвижущей силы (ЭДС). Единицей измерения напряжения является «вольт», который обозначается как «В». Один вольт — это разность потенциалов, при которой совершается работа в один джоуль по перемещению заряда в один кулон между двумя точками.

Существует два основных типа напряжения: переменное напряжение и постоянное напряжение. Переменное напряжение постоянно меняет направление и величину. Переменные напряжения могут генерироваться генераторами. Постоянное напряжение имеет постоянную величину, которая не меняет свою полярность в течение времени. Постоянное напряжение может генерироваться электрохимическими элементами, батареями и аккумуляторами.

Основная формула для напряжения U=A/Q , где U — напряжение в вольтах, A — работа по перемещению заряда в джоулях, Q — заряд в кулонах

Напряжение в цепях постоянного тока можно рассчитать по формулам U=I*R, где U — напряжение в вольтах, I — ток в амперах, R — сопротивление в омах

Различные схемы подключения

Последовательное подключение. При последовательной схеме подключения напряжения источников складываются. Ток на любом компоненте последовательной электрической цепи одинаковый.

Последовательное соединениеПоследовательное соединение

Пример. Батарея 2 В и батарея 6 В последовательно подключены к светодиоду и резистору, на всех компонентах будет ток одинаковый (15 мА), тогда как напряжения  на них будут отличаться (напряжение 5 В будет на резисторе и напряжение 3 В на будет на светодиоде). Суммарно напряжения на светодиоде и резисторе составят будут соответствовать напряжениям батареи 2 В и батареи 6 В: 2 В + 6 В = 5 В + 3 В.

Параллельное подключение. При параллельной схеме подключения компонентов их токи будут складываться. Причём напряжение на каждом компоненте схемы будет одинаковым.

Параллельное соединениеПараллельное соединение

Пример. Если те же самые, батареи параллельно подключить к светодиоду и резистору, то светодиоде и резисторе напряжение будет одинаковое (8 В). А проходящий ток 40 мА разобьётся на две ветви 15 и 25 мА в зависимости от сопротивления компонентов.

В чем разница между Током и Напряжением
Напряжение Ток
Это разница электрического потенциала между двумя точками или энергия на единицу заряда Это скорость потока электрических зарядов в цепи в определенной точке
Единица СИ
Вольт (В) Ампер (А)
Измерительный инструмент
Вольтметр Амперметр
Взаимосвязь
Причина электрического тока Ток в результате напряжения
Формула для расчета
Напряжение = выполненая работа/заряд Ток = заряд/время
Потери
Из-за полного сопротивления Из-за пассивных элементов
Тип создаваемого поля
Электростатическое поле Электромагнитное поле
Существование
Может существовать без тока Не может существовать без напряжения
Типы
Переменное напряжение и постоянное напряжение Переменный ток и постоянный ток
Заключение

Напряжение и ток являются двумя основными аспектами электричества. Основное различие между током и напряжением заключается в том, что ток — это скорость потока электрических зарядов, а напряжение — это разница электрического потенциала между двумя точками.

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Подключение высоковольтного кабеля

Напряжение — это то, что заставляет электрические заряды двигаться. Это «толчок», который вызывает движение зарядов в проводе или другом электрическом проводнике. Это можно рассматривать как силу, которая выдвигает заряды, но это не сила. Напряжение может вызывать движение зарядов, а поскольку движущиеся заряды являются током, напряжение может вызывать ток.

Разность электрических потенциалов является истинным научным термином, но обычно называется напряжением.Неформально разность напряжения или электрического потенциала иногда называют «разницей потенциалов». Напряжение также называют при определенных обстоятельствах электродвижущей силой (ЭДС).

Напряжение — это разность электрических потенциалов, разность электрических потенциалов между двумя местами. Единицей разницы электрического потенциала или напряжения является вольт. Вольт назван в память об Алессандро Вольте. Один вольт равен одному джоулю на кулон. Символ для единичного вольта пишется с заглавной буквы V, как в (9V).Согласно правилам Международной системы единиц, символ для единицы с именем, полученным из собственного имени человека, является заглавным.

Обратите внимание, что вольт и вольт — это две разные вещи. Вольт — это единица измерения, которую мы измеряем. И электрический потенциал, и напряжение — это то, что мы измеряем, а вольт — это единица измерения для обоих. Символ для единицы вольт записывается с V (9 вольт или 9 В). Когда напряжение используется в формуле, оно может быть набрано курсивом, т.е.грамм., В знак равно 9 В {\ displaystyle V = 9 \, {\ text {V}}} или написано курсивом. Если есть только один буквенный символ, можно использовать строчную букву v, например, напряжение знак равно ток × сопротивление {\ displaystyle {\ text {Voltage}} = {\ text {current}} \ times {\ text {сопротивление}}} или v знак равно инфракрасный {\ displaystyle {\ text {v}} = {\ text {ir}}} ,Инженеры-электрики используют символ е {\ displaystyle e} для напряжения, например, е знак равно я р {\ displaystyle e = ir} , чтобы сделать разницу между напряжением и вольт очень ясно.

Технически, напряжение представляет собой разницу в электрическом потенциале между двумя точками и всегда измеряется между двумя точками. например между положительным и отрицательным концами батареи, между проводом и землей, или между проводом или точкой цепи и точкой в ​​другой части цепи.При повседневном использовании с бытовой электроэнергией в США напряжение чаще всего составляет 120 В. Это напряжение измеряется от электрического провода к земле.

Обратите внимание, что для передачи энергии (энергии) должно быть напряжение и ток . Например, провод может иметь высокое напряжение, но если он не подключен, ничего не произойдет. Птицы могут приземляться на линиях высокого напряжения, таких как 12 кВ и 16 кВ, не умирая, потому что ток не течет через птицу.

Существует два типа напряжения: напряжение постоянного тока и напряжение переменного тока.Напряжение постоянного тока (напряжение постоянного тока) всегда имеет одинаковую полярность (положительную или отрицательную), например, в батарее. Напряжение переменного тока (напряжение переменного тока) чередуется между положительным и отрицательным. Например, напряжение от сетевой розетки меняет полярность 60 раз в секунду (в Америке) или 50 раз в секунду (в Великобритании и Европе). Постоянный ток обычно используется для электроники, а переменный ток для двигателей.

Напряжение — это изменение электрического потенциала между двумя местами
или изменение электрической потенциальной энергии на кулон между двумя местами.

В знак равно Δ ( Е п Е / Q ) знак равно ( Е п Е / Q ) 2 — ( Е п Е / Q ) 1 {\ displaystyle V = \ Delta (EPE / q) = (EPE / q) _ {2} — (EPE / q) _ {1}}

, где В, = напряжение, EPE = электрическая потенциальная энергия, q = заряд, ∆ = разница в.

Напряжение всегда измеряется между двумя точками, и одну из них часто называют точкой заземления, или точкой нулевого напряжения (0 В). В большинстве электрических установок переменного тока есть соединение с землей. Соединение с реальной землей осуществляется через водопроводную трубу, заземленный стержень, заглубленный или загнанный в землю, или удобный металлический проводник (не газовая труба), заглубленный под землей. Это соединение осуществляется в точке входа электрической системы в здание, на каждом полюсе, где есть трансформатор на улице (часто на электрическом столбе) и в других местах системы. Вся планета Земля используется в качестве контрольной точки для измерения напряжения. В здании эта земля подается на каждое электрическое устройство по двум проводам. Одним из них является «заземляющий проводник» (зеленый или неизолированный провод), который используется в качестве безопасного заземления для соединения металлических частей оборудования с землей. Другой используется в качестве одного из электрических проводников в цепях системы и называется «нейтральным проводником». Этот провод с потенциалом земли замыкает все цепи, передавая ток от любого электрооборудования назад к точке входа систем в здания, а затем к трансформатору, обычно на улице.Во многих местах за пределами зданий становится ненужным иметь провод для замыкания цепей и передачи тока от зданий к генераторам. Обратный путь, который несет весь ток обратно, — это сама земля.
В цепях постоянного тока отрицательный конец генератора или батареи часто называют точкой «заземления» или нулевой вольт (0 В), даже если соединение с землей может или не может быть. На одной и той же печатной плате (PCB) может быть несколько оснований, например, с чувствительными аналоговыми цепями, эта часть схемы может использовать «аналоговое заземление», а цифровая часть — «цифровое заземление».
В электрическом оборудовании точка 0 вольт может представлять собой металлическое шасси, называемое заземлением шасси, или соединение с фактическим заземлением, называемым заземлением, каждое со своим собственным символом, используемым на электрических принципиальных чертежах (схемах).

Некоторыми инструментами для измерения напряжения являются вольтметр и осциллограф.

Вольтметр измеряет напряжение между двумя точками и может быть установлен в режим постоянного тока или режим переменного тока. Вольтметр может измерять напряжение постоянного тока батареи, например (обычно 1.5 В или 9 В), или переменное напряжение от розетки на стене (обычно 120 В).

Для более сложных сигналов можно использовать осциллограф для измерения постоянного и / или переменного напряжения, например, для измерения напряжения на динамике.

Напряжение или разность потенциалов от точки а до точки b — это количество энергии в джоулях (в результате электрического поля), необходимое для перемещения 1 кулона положительного заряда из точки а в точку b. Отрицательное напряжение между точками a и b — это напряжение, в котором требуется 1 кулон энергии для перемещения отрицательного заряда из точки a в b.Если вокруг заряженного объекта имеется однородное электрическое поле, отрицательно заряженные объекты будут тянуться к более высоким напряжениям, а положительно заряженные объекты будут тянуться к более низким напряжениям. Разность потенциалов / напряжение между двумя точками не зависит от пути, по которому можно добраться из точки a в b. Таким образом, напряжение от a до b + напряжение от b до c всегда будет равно напряжению от a до c.

,
дБ дБу dBFS дБВ в вольт преобразование звука в цифровой формат — калькулятор вольт в дБу и дБВ дБ мВт SPL дБ децибелы 0 дБFS — преобразование дБ вольт нормальные децибелы объяснение взаимосвязи отношения аналоговый звук абсолютный уровень истинный среднеквадратичный преобразователь преобразователь децибел в дбфс преобразователь вычисление выигрыш от затухания в режиме онлайн отношение эталонная аудиотехника звукозапись дБФС дБВУ 0 дБ преобразователь логарифмического уровня звука пиковое значение пикового значения импеданса пп для уровня потребительского аудио цифрового аналогового уровня записи
dB dBu dBFS dBV в вольт преобразование звука цифровое — калькулятор вольт в дБу и дБВ дБ мВт SPL дБ децибелы 0 дБFS — преобразование дБ вольт нормальные децибелы объяснение отношения отношения аналоговое аудио абсолютный уровень истинный среднеквадратичный среднеквадратичный коэффициент преобразования в децибелах в dbfs расчет преобразователя онлайн коэффициент усиления потерь на затухание эталонная аудиотехника звукозапись дБФС дБВУ 0 дБ преобразователь логарифмического уровня звука пиковое / пиковое сопротивление импеданса пп для уровня потребительской аудио цифровой аналоговой записи — sengpielaudio Sengpiel Berlin

Заполните серое поле выше и щелкните по соответствующей строке «Рассчитать» под ним.р-р = от пика к пику.
Эталонное напряжение для 0 дБн составляет 0,775 вольт (0,77459667 В), а для 0 дБВ это точно 1,0 вольт.
Прокрутите вниз, чтобы найти формулы для напряжения и мощности и вычисления абсолютного уровня.

Происхождение индекса dBu происходит от «u = и загружено», а dBV происходит от «V = 1 вольт». Некоторые говорят:
«u» в дБу означает, что импеданс нагрузки равен или , и завершен и, вероятно, будет высоким.

Что такое дБу? Коэффициент логарифмического напряжения с эталонным напряжением , равным В, 0 = 0,7746 вольт, 0 дБн,
Что такое дБВ? Коэффициент логарифмического напряжения с эталонным напряжением , равным В, , , 0 = 1,0000 вольт, 0 дБВ.
Уровень домашней записи (потребительский звук), равный -10 дБВ, означает 0,3162 вольт, то есть -7,78 дБн.
Уровень студийной записи (pro audio) +4 дБн означает напряжение 1,228 вольт.
Максимальный неискаженный уровень аудиоусилителей составляет +18 дБн.В США это +24 дБн.
Внутренние устройства с уровнем –10 дБВ обычно не сбалансированы. Студийное оборудование с уровнем +4 дБу всегда сбалансировано. 0 VU = +4 дБн.

Шкала : уровень в дБу и дБВ по сравнению с напряжением в


Уровень
дБу
Напряжение
Вольт
Уровень
дБВ
Студийный уровень международный +4 1.228 +1,78
Стандартный уровень 1 Вольт +2,22 1 0 исх.
Стандартный уровень 0,775 Вольт 0 исх. 0,775 -2,22
Домашний уровень −7,78 0,316 −10

Разность уровней между +4 дБн на уровне студии
и −10 дБВ на уровне потребителя составляет Δ
L = 11.78 дБ (12 дБ).

Разность уровней между уровнем дБу и уровнем дБВ составляет Δ L = 2,2 дБ.
0 дБВ равно 2,2 дБн или 0 дБу равно -2,2 дБВ.

Преобразование с уровня L (дБу) в напряжение (вольт) составляет В = 0,775 × 10 ( L 000 ) .
Преобразование из напряжения В (вольт) в уровень (дБу) составляет L = 20 × log ( В / 0,775).

Все величины поля, такие как напряжение или звуковое давление, являются
всегда истинными среднеквадратичными значениями, если не указано иное.

В математике среднеквадратичное значение (сокращенное среднеквадратичное значение
или среднеквадратичное значение), также известное как квадратичное среднее, является статистической мерой
величины варьируемой величины.

Для синусоидальных напряжений или токов с нагрузками в оме
вычисления можно упростить с RMS = амплитуда / √2

Уровень Напряжение


Примечание — Сравнение dBSPL и дБА: не существует формулы преобразования для измеренных значений дБА
в уровень звукового давления dBSPL или наоборот.
Также вы не можете конвертировать «дБА в вольт» и наоборот.

Преобразование возможно только для измерения одной частоты.

Аудиооборудование
Pro часто содержит характеристики шума A-weighted — не
, потому что оно хорошо коррелирует с нашим слухом, а потому, что оно может
«скрывать» неприятные гуловые компоненты, которые создают плохие характеристики шума.

Слова для ясных умов: Всегда удивляйтесь, что скрывает производитель
, когда он использует A-взвешивание.
*)

*) http://www.google.com/search?q=Always+wonder+what+a+manufacturer+Rane&filter=0


Объяснение: Что такое «dBFS»? (Цифровое аудио)

дБФС — уровень цифровой записи


Аналоговые уровни и цифровые уровни — это разные области.

♦ Часто задаваемый вопрос: «Пожалуйста, не могли бы вы помочь мне перейти с dBFS на dBu».
Никогда не выражайте уровни аналогового сигнала в dBFS.
Следуйте этому, и вы никого не перепутаете.


Нет конвертера децибел в дБФС
Уведомление — Сравнение dBu и dBFS: на самом деле не существует фиксированного мирового стандарта
, как, например, −20 дБFS = +4 дБн = 0 дБн.
Цифровая пиковая шкала не эквивалентна аналоговой среднеквадратичной шкале.


Вы никогда не сможете сопоставить dBFS и dBu.


дБн — это вольт — вы измеряете его с помощью вольтметра.
Аналоговый звук: положительное и отрицательное напряжение.


дБФС в отличие от двоичное число.
Цифровое аудио: нули и единицы.


Не существует такого понятия, как пиковое напряжение дБу *)

Неправильно указывать пиковые уровни напряжения в дБу.


*) http: //www.rane.com / note169.html
*) http://www.rane.com/pdf/ranenotes/No_Such_Thing_as_Peak_Volts_dBu.pdf

dBFS должен иметь знак минус в начале. Там нет чего-то вроде +6 дБФС.

Нет такой стандартизированной ссылки. x dBFS — это цифровой уровень напряжения
(пик), а y dBVU или dBu — аналоговый уровень напряжения (RMS).

Цифровые и аналоговые две совершенно разные области.

Вот почему нет никакой связи между dBFS и dBVU или dBu.
Аналоговый счетчик (ppm): время атаки от 10 до 300 мс — считывание среднеквадратичных значений.
Цифровой счетчик: время атаки <1 мс - считывание пиковых значений. Это действительно разница в
.

Совет: Следите только за своими цифровыми счетчиками и поднимайтесь до 0 дБFS, но никогда не превышайте
выше этой отметки. Мы используем «запас» в аналоговой области. Это нормально, но
нам не нужен цифровой «запас» как всегда «неиспользуемая» запрещенная зона
.

Вы можете свободно выбирать свой личный запас, если вам это нравится, но не существует стандарта
, который вам нужно делать.
Потребность в высоком уровне модуляции, противоречит заявке
, чтобы избежать перегрузки.

Никогда не принимайте следующую забавную игру в догадки как должное. Используйте его только в качестве приблизительного ориентира: калибровка
для Европы и Великобритании для Post & Film составляет −18 дБFS = 0 ВU = +4 дБу

Спецификация BBC: −18 дБFS = PPM «4» = 0 дБу
Американская почта: −20 дБFS = 0 VU = +4 дБн
Оркестр -18 дБФС = 0 VU = +4 дБу
Рок и / или Радио -16, или -14, или -12 дБФС = 0 ВУ = +4 дБу
Digi 002 способен только на −14 дБФС.
Немецкий ARD & studio PPM +6 дБн = −10 (−9) дБфс. +16 (+15) дБн = 0 дБфс. Нет VU.


EBU R68-2000 — Европейский вещательный союз рекомендует: цифровой уровень
−9 дБФ (максимум). Вы должны держать верхние 9 дБ пустыми без какого-либо использования.
Эталонный уровень составляет -18 дБФ. 0 дБФ равно +15 дБн.
Примечание: 0 дБFS — максимально допустимый цифровой уровень.

Вещатели EBU имеют проблему, потому что они хотят использовать старые медленные измерители со шкалой
дБн (атака 10 мс, квазипик) аналогового времени для цифровых записей.
Остальной мир всегда смотрит на быстрые цифровые счетчики (атака масштаб. Забудьте, глядя на шкалу дБу метров.
Похоже, что происходит переход от модуляции QPPM к громкости (ITU / EBU) и истинному пику.
Посмотрите на: EBU R 128 .

Примечание. Рекомендации EBU по установке максимального усиления
на −9 дБ dBFS не должны применяться, если они не работают для Европейского вещательного союза
. Чьи максимальные уровни
цифровых CD-мастеров составляют -9dBFS, не следует удивляться
, если компакт-диски недостаточно громкие.
9 дБ до верха оставлены свободными без особой пользы.


LUFS = Единицы громкости относительно полной шкалы

Формулы для напряжения и мощности
и расчет абсолютного уровня

Чтобы использовать калькулятор, просто введите значение.
Калькулятор работает в обоих направлениях знака .

дБм указывает, что эталонная мощность составляет P 0 = 1 милливатт = 0.001 Вт ≡ 0 дБ

Преобразование соотношений напряжения или мощности в децибелах дБ — таблица и диаграмма

Таблица уровней звукового давления и соответствующей звукового давления и интенсивности звука

RMS-напряжение , пиковое напряжение и напряжение

Параметры сети или «синусоидальной формы» мощности приведены в таблице ниже:

Среднеквадратичное напряжение
Среднее напряжение ( В Среднеквадратичное значение ) Пиковое напряжение ( В p ) = ( Û ) Пиковое напряжение ( В pp )
0 вольт 117 вольт = В RMS = ~ В 165 вольт = √2 × В RMS = 0,5 × В pp 330 В = 2 × √2 × В RMS = 2 × В p
0 вольт 230 Вольт = В RMS = ~ В 325 В = √2 × В RMS = 0,5 × В pp 650 вольт = 2 × √2 × В RMS = 2 × В p

Значение В RMS переменного напряжения В (т) = В 0 × f (т) определяется так, чтобы эффективная мощность постоянного тока
соответствовала В RMS 2 / R = В RMS × I RMS до омического сопротивления
от средней резистивной мощности этого переменного напряжения до того же сопротивления.

Коэффициент амплитуды означает отношение пикового напряжения к среднеквадратичному напряжению.
Если вам нужно рассчитать аттенюатор (расчет ослабления), вы рассчитаете делитель напряжения .

Преобразования напряжения

Напряжение В RMS = ~ В В р V pp
Среднее напряжение RMS В RMS = 0.7071 × В р 0,3535 × В пп
Пиковое напряжение В р = 1,414 × В RMS 0,5000 × В пп
Пиковое напряжение В пп = 2,828 × В RMS 2.000 × В р

Различные уровни напряжения

Уровень
Уровень L в дБ RMS Напряжение Пиковое напряжение
Европейский студийный уровень — уровень трансляции ARD +6 дБу 1.55 В 4,38 В
Международный уровень студии — США +4 дБу 1,228 В 3,47 В
Бытовая запись (Потребительские единицы) −10 дБВ 0,3162 В ≡ −7,78 дБн 0,894 В
Уровень звукового давления (слуховой порог) 0 дБ 2 × 10 −5 Па ≡ 0 дБСПЛ 5,66 × 10 −5 Па
Референсный уровень студии re 0.775 вольт 0 дБу 0,7746 В 2,19 В
Эталонная студия уровня 1 вольт 0 дБВ 1,0000 В 2,828 В

Международные справочные значения

Технология
Физическая единица Уровень единицы Справочное значение Примечание
Напряжение В 0 = 0.775 В d 0 дБу Аудиоинженерия, без указания импеданса!
Напряжение В 0 = 1 В ± 0 дБВ Аудиоинженерия, США
Напряжение В 0 = 1 × 10 −6 В ВЧ приемник и технология усилителя
Напряжение В 0 = 0,224 В HF — Эталон 1 мВт при Z = 50 Ом
Напряжение В = 1.228 В Студийный уровень +4 дБн, США — ссылка 0,7746 В
Напряжение В = 1,55 В Студийный уровень +6 дБн, ARD — Ссылка 0,7746 В
Напряжение В = 0,3162 В Уровень домашней записи −10 дБВ — Опорный 1,0 В ≡ −7,78 дБу
Звуковое давление р 0 = 2 × 10 −5 Па ± 0 дБ Уровень звукового давления SPL, слуховой порог (Звук , поле размер)
Скорость звука частицы v 0 = 5 × 10 −8 м / с ± 0 дБ
Интенсивность звука I 0 = 1 × 10 −12 Вт / м 2 ± 0 дБ Порог боли при 1 Вт / м 2 (Звук , энергия размер)
Мощность P 0 = 1 Вт ± 0 дБВт Эталонный импеданс должен всегда быть сказанным
Мощность P 0 = 1 мВт ± 0 дБм Z = 600 Ом (телефоны) или Z = 50 Ом (антенны)
Напряженность электрического поля E 0 = 1 × 10 −6 В / м

децибел (дБ) Калькулятор

Децибелы определяются как десятикратное логарифмическое отношение коэффициента мощности.Децибелы преобразуют вычисления умножения и деления
в простые операции сложения и вычитания.

Этот калькулятор выполняет преобразование между децибелами, усилением напряжения (или тока) и усилением мощности.
Просто заполните одно поле и калькулятор преобразует два других поля.

Уравнения: Уровень в дБ: L = 20 × log ( В 1 / V 2 ) = 10 × log ( P 1 / P 2 )

дБм — это логарифмическая мера мощности по сравнению с 1 мВт,
, что означает, что она зависит от мощности.
Может быть преобразовано в напряжение, если сопротивление нагрузки известно.
Обычно сопротивление (нагрузка) составляет 600 Ом.

Уравнение: Уровень в дБм: L P = 10 × log ( P / 0,001)

Простое правило: при работе с мощностью: 3 дБ — дважды, 10 дБ — 10 раз.
При работе с напряжением или током: 6 дБ — дважды, 20 дБ — 10 раз.

Почему полоса пропускания и частота среза находятся на уровне «−3 дБ»?
Почему мы всегда снимаем усиление фильтра на 3 дБ?
Полная ширина на половине максимума (FWHM).

Ответ: Это точка, в которой энергия (мощность) падает до значения ½ или 0,5 = 50 процентов от начальной мощности как количества энергии
, что эквивалентно (-) 3 дБ = 10 × log (0,5) , Падение мощности (()) на 3 дБ — уменьшение на 50% до значения 50%.
Там напряжение падает до значения √ (½) или 0,7071 = 70,71 процента от начального напряжения в качестве величины поля, эквивалентной
(-) 3 дБ = 20 × log (0,7071). Падение напряжения на (-) 3 дБ — это уменьшение на 29,29% до значения 70.71%

(-) 3 дБ подразумевает ½ электрической мощности, и, поскольку мощность пропорциональна квадрату напряжения
, значение будет 0,7071 или 70,71% от напряжения полосы пропускания.
√½ = 1 / √2 = √0,5 = 0,7071. P ~ V 2 , то есть 0,5 ~ 0,7071 2 .

Звукорежиссеры и звукорежиссеры («люди на слух») в основном используют обычное (звуковое) количество полей . Вот почему они говорят:
Частота среза устройства (микрофон, усилитель, громкоговоритель) — это частота, на которой уровень выходного напряжения
снижается до значения (-) на 3 дБ ниже уровня входного напряжения (0 дБ ).
● (-) 3 дБ соответствует коэффициенту √½ = 1 / √2 = 0,7071, что составляет 70,71% от входного напряжения.

Акустикам и звукоизоляторам («шумоглушителям»), кажется, больше нравится (звук) количество энергии . Они говорят нам:
Частота среза устройства (микрофон, усилитель, громкоговоритель) — это частота, на которой уровень выходной мощности
снижается до значения (-) на 3 дБ ниже уровня входной мощности (0 дБ).
● (-) 3 дБ соответствует коэффициенту ½ = 0,5, что составляет 50% от входной мощности (половина значения).

Примечание: Усиление мощности (усиление мощности) не распространено в аудиотехнике.
Даже усилители мощности для динамиков не усиливают мощность.
Они усиливают звуковое напряжение, которое перемещает звуковую катушку.


Примечание: Величина звукового поля (звуковое давление p , электрическое напряжение В ) не является величиной звуковой энергии
(интенсивность звука I , мощность звука P ak ). I ~ p 2 или P ~ V 2 . Иногда вы можете услышать
утверждение: частота отсечки там, где уровень L уменьшается на (-) 3 дБ.
Все, что пользователь хочет сказать нам так точно: Уровень — это уровень, или дБ — это дБ.

,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *