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電位、電壓、電平概念詳解

在電子電路中, “電壓”出現的頻率最高, 如“電源電壓“, “信號電壓”, “輸入電壓”, “輸出電壓”等。

等電位接線

一、電位的概念

帶電體周圍存在電場, 電場對場內的電荷有力的作用, 電場力會使電荷移動, 規定電場力將單位正電荷從電場中某一點移動到參考點所做的功稱為該點的電位。

顯然, 參考點選擇不同時, 某一點的點位是不同的。 為了方便, 在電子電路中通常以金屬底板(地線)為參考點, 規定參考點的電位為零, 這樣低於參考點的電位是負電位, 高於參考點的電位是正電位, 由此可見, 電位有正、負之分。

電位有高、低之分, 它的含義是:

電場力移動單位正電荷所做的功越多, 說明正電荷所在點的電位越高, 反之則越低。

電位的單位是伏特, 簡稱伏, 用V表示。 電位單位除伏之外, 還有千伏(用kV表示)、毫伏(mV)和微伏(uV)等表示.

各單位之間的換算關係如下:

1kV=1000V;

1V=1000mV;

1mV=1000uV。

二、等電位概念

日常生活中經常會看到這樣一個現象, 小鳥停留在高壓電線上, 比如停留在11萬伏高壓線上, 但是它不會被電死, 這是因為小鳥停留在高壓線上時, 它與高壓線等電位, 小鳥身上沒有電壓。 11萬伏是相對大地而言的電位, 如果小鳥一個腳在大地上, 一個腳在高壓線上, 那小鳥必死無疑。

和人的觸電死亡道理一樣, 家用220V交流電源的零線是接大地的, 人站在大地上接觸零線時, 人和零線等電位, 所以不會觸電身亡。 如果人站在大地上而接觸火線, 則會有生命危險, 因為此時人和火線間有220V電壓。

三、電壓的概念

電壓是衡量電場力做功能力大小的物理量。

電場中兩點之間的電位差(兩點電位之差), 稱為電壓。 電壓用U表示。

電壓類似水壓,

眾所周知, 水在壓力驅使下流動, 電路中的電流流動也需要電壓的“驅使“。

用電壓也可以說明電位, 即電位就是電場中某點和參考點(通常是地線)之間的電壓。

電壓的單位同電位的單位一樣, 電壓也有正、負值。

1、電壓有大小和方向、直流和交流的區分,

其定義同直流電流和交流電流一樣。

2、電壓可以用波形表示, 其方法與電流波形方法相同。

3、交流電壓的頻率、週期、最大值、峰值、峰-峰值, 有效值、平均值等定義與交流電流一樣。

四、電平的概念

電平是表示電功率、電壓和電流相對大小的量。

在用電平表示的電量中, 取一個標準量, 用一個量與標準量比較再取對數, 這就是電平。 電平用分貝(dB表示), 電平有正有負。

1、參考電平

(0dB, 又叫零分貝電平)。 是一個標準參考量, 這個量是在600歐姆上得到1mW, 對應的標準參考電壓是0.775V, 標準參考電流是1.29mA。

大於參考電平的為正電平, 小於參考電平的為負電平, 正負電平由此而來。

2、相對電平

它是以非標準量參考的電平, 它的參考量可以任意選定。

3、絕對電平

它是某電量與標準電壓或標準電流為參考量, 相比再取對數得到的電平。 在音量表(VU表)上, 0dB就是絕對電平為零的量。 所以它指示的是絕對電平。

一些萬用表中具有電平測量功能。

四、分貝的概念

分貝是一種計量單位, 用來表示聲音的電信號的大小。

分貝用dB表示。

分貝的定義是:一個放大器的輸出功率除以輸入功率,然後取常用對數,此值稱為貝爾,10倍的貝爾等於分貝。

聲學和電聲學中使用分貝表示信號大小的原因基於以下兩點:

1、符合人耳對聲音的聽覺特性,即人耳感覺聲音的強弱變化與聲音功率大小的對數值成正比。

2、有利於簡化計算。

分貝用dB表示。

分貝的定義是:一個放大器的輸出功率除以輸入功率,然後取常用對數,此值稱為貝爾,10倍的貝爾等於分貝。

聲學和電聲學中使用分貝表示信號大小的原因基於以下兩點:

1、符合人耳對聲音的聽覺特性,即人耳感覺聲音的強弱變化與聲音功率大小的對數值成正比。

2、有利於簡化計算。

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