Что значит "электрическое напряжение"

(U) между двумя точками электрической цепи или электрического поля, равно работе электрического поля по перемещению единичного положит, заряда из одной точки в другую. В потенциальном электрическом поле эта работа не зависит от пути, по которому перемещается заряд; в этом случае Э. н. между двумя точками совпадает с разностью потенциалов между ними.

Если поле непотенциально, то напряжение зависит от того пути, по которому перемещается заряд между точками. Непотенциальные силы, называются сторонними, действуют внутри любого источника постоянного тока (генератора, аккумулятора, гальванического элемента и др.). Под напряжением на зажимах источника тока всегда понимают работу электрического поля по перемещению единичного положительного заряда вдоль пути, лежащего вне источника; в этом случае Э. н. равно разности потенциалов на зажимах источника и определяется Ома законом: U = IR≈E, где I ≈ сила тока, R ≈ внутреннее сопротивление источника, а E ≈ его электродвижущая сила (эдс). При разомкнутой цепи (I = 0) напряжение по модулю равно эдс источника. Поэтому эдс источника часто определяют как Э. н. на его зажимах при разомкнутой цепи.

В случае переменного тока Э. н. обычно характеризуется действующим (эффективным) значением, которое представляет собой среднеквадратичное за период значение напряжения. Напряжение на зажимах источника переменного тока или катушки индуктивности измеряется работой электрического поля по перемещению единичного положительного заряда вдоль пути, лежащего вне источника или катушки. Вихревое (непотенциальное) электрическое поле на этом пути практически отсутствует, и напряжение равно разности потенциалов. Э. н. обычно измеряют вольтметром . Единица Э. н. в Международной системе единиц ≈ вольт .

Лит.: Тамм И. Е., Основы теории электричества, 9 изд., М., 1976, гл. 3 и 6; Калашников С. Г., Электричество, 4 изд., М., 1977 (Общий курс физики), гл. 3, 7, 21.

Г. Я. Мякишев.

Электри́ческое напряже́ние между точками и электрической цепи или электрического поля — физическая величина , значение которой равно работе эффективного электрического поля , совершаемой при переносе единичного пробного электрического заряда из точки в точку .

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 и работы сторонних сил A = 0. Если на участке цепи не действуют сторонние силы (то есть, A = 0), работа по перемещению включает только работу потенциального электрического поля A , и электрическое напряжение U между точками и совпадает с разностью потенциалов между этими точками (поскольку φ − φ = A/q). В общем случае напряжение U между точками и отличается от разницы потенциалов между этими точками на работу сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда. Эту работу называют электродвижущей силой $\mathcal E_{AB}$ на данном участке цепи: $\mathcal E_{AB} = A^{ex}_{AB} / q .$

$U_{AB} = \varphi_{A} - \varphi_{B} + \mathcal E_{AB}.$

Определение электрического напряжения можно записать в другой форме. Для этого нужно представить работу A как интеграл вдоль траектории , проложенной из точки в точку .

$U_{AB}=\int\limits_L \vec E_{ef} d\vec l$ — интеграл от проекции эффективной напряжённости поля $\vec E_{ef}$ на касательную к траектории , направление которой в каждой точке траектории совпадает с направлением вектора $d \vec l$ 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 , на которой основана Международная система единиц , — . 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  = IR.