Električna napetost
Izkušnje
Razelektritev naelektrenih kosov oblačil lahko v temi spremljajo iskrice. Mnogo veličastnejši prizor nastane med nevihto na nebu, ko se razelektrijo oblaki.
V muzejih, kjer imajo oddelek z napravami, kakršne je uporabljal Nikola Tesla pri svojih eksperimentih, lahko opazuješ zelo zanimive eksperimente s statično elektriko.
Zastavitev problema
Strele so nevarne in nepredvidljive. V naravi zanetijo veliko požarov, nevarne so tudi ljudem in živalim. Poizvedi, kako sebe in naše premoženje zavarujemo pred udarom strele.
Varnost pri delu z elektriko
Potrebna znanja
Naelektreni plošči se razelektrita, ko ju povežemo s tlivko. Generator napetosti opravi električno delo Ae, ko plošči naelektri. Naboj na ploščah je enak naboju, ki steče skozi tlivko. Če želimo plošči bolj naelektriti, mora generator opraviti več dela, skozi tlivko pa steče večji naboj. Električno delo Ae in pretočeni naboj e sta sorazmerni količini, Ae ∝ e. Sorazmernostni faktor je električna napetost, ki jo označimo z U.
Torej je [latex]\boldsymbol{A_\mathrm{e}=U\cdot e}[/latex].
Količnik med opravljenim delom in pretočenim nabojem je električna napetost.
[latex]\boldsymbol{U=\frac{A_\mathrm{e}}{e}}[/latex]
Napetost merimo v voltih. Znak za volt je V.
Med dvema točkama je napetost 1 V, kadar električna sila pri prenosu električnega naboja 1 As iz ene točke v drugo opravi 1 J dela.
Napetost približno 1 V je med bakrovo in cinkovo elektrodo, kadar sta potopljeni v okisano vodo. Kemijska reakcija povzroči ločevanje naboja; na bakreni elektrodi se nabira pozitivni naboj, na cinkovi pa negativni. Napetost med elektrodama tako narejenega vira napetosti, ali galvanskega člena, lahko izmerimo.
Kolikšna je napetost
Baterija, 1,5 V
Sončna celica, 0,5 V
Akumulator, 12 V
Električna napeljava v stanovanju, 230 V
Merilnik električne napetosti je voltmeter.
Baterija, avtomobilski akumulator in sončna celica so viri enosmerne napetosti.
Kolesarski dinamo in generator v elektrarni sta vira izmenične napetosti. Prosti elektroni se gibljejo zdaj v eno, zdaj v drugo smer. Predznak polov se neprenehoma menja.
Kaj je elektrika?
Merjenje napetosti
Na vir napetosti priključimo žarnico. Napetost na porabniku ali viru izmerimo tako, da na priključka porabnika ali vira priključimo voltmeter. Pri tem električnega kroga ne prekinemo. Voltmeter priključimo na dve točki električnega kroga, med katerima želimo izmeriti napetost. Voltmeter je vezan vzporedno.
V električni krog lahko vežemo več virov napetosti.
