와이어의 두 지점 사이에서 전압을 측정하는 경우 사이에 저항이 없으면 전압이 0입니까?

직렬 회로가 있습니다. 배터리의 전위차가 있다고 가정 해 봅시다 10 Volts.

전류가 저항에 닿기 전에 전선의 두 지점에서 전압계 판독기를 연결합니다. 저항이없고 전압 공식 V = IR이이므로 두 지점 사이에서 전압이 0으로 표시됩니까?

그러나 이것이 어떻게 될 수 있습니까? 우리는 10 볼트의 전류가 흐르고 있음을 알고 있습니다!

선생님이 보여주는 예는 전기가 흐르는 강과 같다는 것입니다. 전압은 흐르는 물의 힘입니다. 강 한가운데에 바위가 쌓여 있는데 이것은 저항입니다. 그러나 바위를 쌓지 않고 두 지점에서 측정한다고해서 강의 흐름에 전력 (읽기 : 전압)이 없음을 의미하지는 않습니다.

누군가가 명확히 할 수 있습니까?

전압과 전류가 흐른 것 같습니다.

전압을보다 정확하게 기전력 이라고 합니다. 자체적으로 에너지를 흐르거나 전달하지 않습니다.

전류 (일반적으로 암페어 단위로 측정)는 단위 시간당 얼마나 많은 전하 가 이동 하는지 측정합니다 . 전류 자체도 에너지 흐름이 아닙니다.

$I$$E$

우리는 감각으로 기계 시스템을 직접 관찰 할 수 있기 때문에 이와 유사한 기계 시스템 측면에서이를 생각하는 데 도움이됩니다. 기계 시스템에는 힘과 속도의 곱과 같은 힘이 있습니다.

힘이 있지만 속도가 없으면 힘이 없습니다. 예를 들어 두 개의 고정 지지대 사이에 신축 된 고무 밴드가 있습니다. 밴드가 지지대에 힘을 가하고 있습니다. 이 긴장은 잠재적 인 에너지입니다. 그러나, 아무것도 움직이지 않으며, 늘어난 밴드에 저장된 에너지 중 어느 것도 다른 것으로 전달되지 않습니다.

그러나 밴드가 지지대를 움직일 수 있다면 속도가 생깁니다. 밴드가 지지대를 움직일 때, 신장 된 밴드에 저장된 에너지는 지지대에서 운동 에너지로 변환됩니다. 이 에너지 전달 속도는 전력입니다.

전압은 전하를 움직이는 힘입니다. 전류는 전하의 속도입니다. 저항은 지지대를 이동하는 것이 얼마나 쉬운 지입니다.

회로와 더 유사한 기계 시스템은 다음과 같습니다.

우리는 힘을 가해 모터를 돌리는 견고한 링을 가지고 있습니다. 또한 링에 부착되면 링의 회전에 저항하는 브레이크가 있습니다. 이 유추가 적절하려면, 이것은 링을 통과하는 링의 속도에 비례하는 힘을 제공하는 브레이크 여야합니다. 링이 더 빨리 회전할수록 팬이 더 빨리 회전하여 공기 역학적 항력이 더 높아진다고 상상해보십시오 .

$1kN$

링에 다른 힘이 작용합니까? 마찰이없는 이상적인 시스템을 고려하고 있으므로 아무것도 없습니다. 점 A와 B에 스트레인 게이지를 삽입하는 경우 이들 사이의 차이를 측정 할 수 있습니다. 모터가 저항에 대해 링에 브레이크를 밀어 넣으면 B가 압축되고, 모터가 브레이크에서 브레이크를 빨아 들일 때 A가 늘어납니다.

그러나 B와 C의 차이점은 무엇입니까? 없습니다. 그것이 직관적으로 명확하지 않은 경우, 링의 틈을 자르고 손을 삽입해야이 기계가 부술 수 있습니다. 이 작업을 선호하는 지점이 있습니까? 아니요, 반지의 왼쪽에서 어디를 가든 상관없이 손이 똑같이 박살납니다.

스트레인 게이지로 측정 한 힘은 전압과 유사합니다. 다른 전압에 대한 전압 만 측정 할 수 있습니다. 그래서 전압계에 두 개의 프로브가 있습니다. 검은 색 납을 넣을 때마다 "0V"로 정의됩니다. 따라서 질문에 제시된 시나리오는 B와 C의 차이를 측정하는 것과 같습니다. 0입니다.

우리는 링의 전체 측면에 압축력이 있다는 것을 알고 있기 때문에 조금 이상하게 보입니다. 그것은 뭔가 좋은 것 같습니다. 그러나 이것을 고려하십시오 : 지구 대기의 모든 가스의 무게는 해발에서 평방 인치 당 약 15 파운드의 압력을 초래합니다. 이것이 바로이 압력에 노출되어 전원이 공급되는 기계를 만들 수 있다는 의미입니까? 이 대기압으로 작업하려면 압력 차이 가 필요합니다 . 차이가 없으면 공기를 움직일 수 없습니다. 위의 거듭 제곱의 정의를 다시 한 번 생각해보십시오. 이것이 어떻게 사실인지 분명 해져야합니다.

전압계와 선생님이 모두 맞지만 전기의 물 비유는 지금까지만 가능합니다. 하나의 큰 단점은 물과 달리 절대 전압이 없다는 것입니다. 전압은 항상 두 지점 사이에서 상대적입니다.

"10 볼트의 전류가 흐르고있다"는 것은 없습니다. 전압은 전류를 만들기 위해 전하를 밀어내는 힘입니다. 전류는 실제로 흐르는 전하입니다. 전류가없는 전압과 전압이없는 (또는 측정 가능한) 전압이없는 것이 가능합니다.

교사의 강 유추는 실제로 적용하는 경우에도 여전히 유효합니다. 전압은 하류로 물을 밀어 넣는 강의 압력입니다. 강에서는이 압력을 수면의 고도로 볼 수 있습니다. 강에 바위를 쌓으면 강 표면이 아래보다 바위 위로 높아집니다. 바위 위와 아래의 상대 압력 게이지로 측정하면 압력 차이로 표시됩니다.

철사는 바위가없는 강과 같습니다. 한 지점의 압력과 몇 피트 상류의 압력은 여전히 ​​기본적으로 동일합니다. 그것이 전압계가 보여주는 것입니다. 실제 강과 구리선의 한 가지 차이점은 구리선이 실제 물이 할 수있는 것과는 달리 훨씬 이상적인 강이라는 것입니다. 전선은 저항이 아닌 암석이 아니기 때문에 흐름에 매우 적은 전압이 축적됩니다. 실제로 전선의 두 지점 간에는 약간의 전압 차이가 있지만 전선은 이러한 멀티 미터가 일반 멀티 미터를 측정하기에는 너무 작은 전도체입니다. 짧은 와이어 조각을 몇 십 미터의 와이어로 교체 한 다음 그에 대해 측정하면 멀티 미터에 작은 전압이 표시 될 수 있습니다.

10 볼트의 전류가 흐르고 있습니다!

전압이 흐르지 않습니다. 그것은 electrovoltaic 가능성의 척도이기 때문에에만 존재 에 걸쳐 두 지점.

산의 높이를 측정하는 것과 같습니다. "절대 높이"와 같은 것은 없으며, 주변의 평원, 해수면 등과 같은 다른 것에 상대적인 높이 만 있습니다.

전압에 관한 것은 항상 무언가에 대해 측정해야한다는 것입니다. 다시 말해 미터는 개별 전압 레벨이 아닌 전압 차이를 측정 합니다 . 이상적인 상황에서 예제의 미터는 0을 읽습니다. 그러나 와이어조차도 약간의 저항을 가지므로 마이크로 볼트 정밀도를 가진 미터가 있으면 매우 작은 전압 판독 값이 있습니다.

전압 차 설명과 함께 작은 접선에서 벗어나면 전압 레벨이 실제로 사람들을 해치지 않습니다. 사람들을 해치는 것은 전압의 차이입니다. 이것은 기술자가 튀김없이 500,000 전압 라인에서 작업 할 수있는 방법입니다. 그들은 전압 레벨을 최대 500KV까지 끌어 올려서 신체 의 전압 차이 가 0이되도록합니다.

여기 물리학 교사 중 한 명이이 개념을 이해하는 데 도움을 주라고 말한 예가 있습니다. 엠파이어 스테이트 빌딩 위에 있다고 상상해보십시오. 그 높이는 당신을 해치지 않습니다. 그러나 점프를한다면 높이의 차이가 당신을 죽일 것입니다. 이것은 전압과 같은 개념입니다.

실제로 와이어를 따라 두 지점 사이에 전압 강하가 있지만 와이어의 저항이 작기 때문에 작아집니다 (와이어에 자갈이 몇 개 있더라도).

예 : 두 갈래 사이의 전선 저항이 매우 작고 (예 : 1/1000 옴) 전류가 1Amp 인 경우, 전압의 1/1000 th의 전압 (0.001V)이 떨어집니다 전압계의 갈래.

전압계가 10V 범위로 설정되어 있으면이 전압 강하가 나타나지 않으며 미터는 0으로 표시됩니다.

전압계가 mV 또는 uV 범위까지 측정 할 수 있다면 와이어를 따라 미터의 갈래를 움직일 때 전류가 회로를 통해 흐르는 한 전압의 변화를 볼 수 있습니다.

전류가 흐르지 않으면 (즉, 회로가 파손 된 경우) 전압의 변화가 없습니다.

전압계가 두 프로브 간의 전압 차이를 측정하기 때문입니다. 전압을 떨어 뜨리는 리드 사이에 저항과 같은 회로 요소가 없기 때문에 전압 차이가 0이며 전압 판독 값이 0입니다. 강 (AKA 저항기)이 없기 때문에 하천의 비유와 관련하여 물의 양과 프로브 사이의 물의 속도는 동일합니다.

전압이 측정되면 전압은 측정에 따라 정의 된대로입니다. 와이어의 저항과 거리, 흐르는 전류량과 같은 다른 추론을 기반으로 제로라고 부르면 더 이상 측정을 고려하지 않습니다.