פוטנציאל חשמלי מתח חשמלי ואותות

פוטנציאל חשמלי ומתח חשמלי

פוטנציאל חשמלי: פוטנציאל חשמלי מתאר את המצב של נקודה במרחב בעזרת ההגדרה הבאה : פוטנציאל חשמלי מוגדר ככמות העבודה שיש לעשות כדי להעביר יחידת מטען חיובי מאינסוף (נקודה רחוקה מאוד) לנקודה במרחב.
הפוטנציאל בנקודה מסויימת מסומן באות U ונמדד ביחידות וולט V לפי הנוסחא הבאה :
U = K*Q/r
הפוטנציאל חזק יותר ככל שמתקרבים למטען.

מתח חשמלי: מתח חשמלי מוגדר תמיד בין שתי נקודות. מתח חשמלי הוא הפרש פוטנציאלים בין שתי נקודות. הפוטנציאל בנקודות נמדד בוולטים ולכן גם מתח נמדד בוולטים V.


אותות חשמלים

ישנם סוגים רבים של אותות. כמתחילים עליכם להכיר את כל סוגי האותות מכיוון שהם מופיעים בכל המעגלים שלכם.

האותות משתנים בזמן וניתנים להצגה בעזרת מכשיר הנקרא אוסילוסקופ.

Oscilloscope

כל המתחים שנראה כאן נמדדים בציר הזמן, כלומר ציר X הוא הזמן וציר Y הוא עוצמה.


להלן סוגי האותות :

DC: אות זה הוא נקרא מתח ישר (או זרם ישר) , DC - DIRECT CURRENT.

מתח זה קבוע למשך כל הזמן ואינו משתנה. בציר הזמן המתח נראה כך.

llllldcwave

AC : אות זה משתנה בזמן בצורה מחזורית

מתח זה הוא המתח שברשת החשמל בבית וכל אות רדיו או מוזיקה שניתן לשמיעה ושידור.

קיימים סוגים שונים של אותות AC וההבדל ביניהם הוא בצורתם (משולש,סינוס,ריבועי וכו').

המשותף לכולם הוא שהם אותות מחזורים.

אות זה נקרא כך :

lllllacwave

כל אות AC מורכב מהנתונים הבאים :

זמן מחזור : הזמן שלוקח עד שהאות חוזר לאותה נקודה ממנה התחיל (מסומן ב T)

תדר : מספר המחזורים בשניה אחת (מסומן ב f). התדר הוא אחד חלקי זמן המחזור ומחושב כך :

lllllf t

Vpeak - עוצמה של האות בוולטים (על ציר Y) בחלק החיובי של ציר Y

Vpeak to peak - עוצמה כוללת של האות.

Vrms - המתח הממוצע של האות (הגדרה - המתח הישר שהיה צריך לתת כדי לייצר את אותו הספק של האות)

lllllacwave2

רכיב DC של אות AC :

לאות AC יכול להיות גם רכיב DC פנימי שאומר בכמה להעלות את האות מעל ציר X.

lllllacdc


דוגמאות :

שני אותות באותו תדר עם עוצמה שונה :

lllllvoltage    lllllvoltage2

שני אותות באותה עוצמה אבל התדר שונה (וכך גם זמן המחזור שונה) :

lllllfreq1    lllllvoltage2

אות דיבור, אות זה מורכב מהרבה אותות מחזורים בתדרים שונים :

lllllaudio

1

 ב f). התדר הוא אחד חלקי זמן המחזור ומחושב כך :

Vpeak - עוצמה של האות בוולטים (על ציר Y) בחלק החיובי של ציר Y
Vpeak to peak - עוצמה כוללת של האות.
Vrms - המתח הממוצע של האות (הגדרה - המתח הישר שהיה צריך לתת כדי לייצר את אותו הספק של האות)

רכיב DC של אות AC :
לאות AC יכול להיות גם רכיב DC פנימי שאומר בכמה להעלות את האות מעל ציר X.

________________________________________

דוגמאות :


שני אותות באותו תדר עם עוצמה שונה :

lllllvoltage

שני אותות באותה עוצמה אבל התדר שונה (וכך גם זמן המחזור שונה) :

lllllvoltage2

אות דיבור, אות זה מורכב מהרבה אותות מחזורים בתדרים שונים :

lllllaudio

Top