ቮልቴጅ በወረዳ ውስጥ ጅረትን የሚገፋ 'የኤሌክትሪክ ግፊት' ነው። በቧንቧ ውስጥ እንዳለ የውሃ ግፊት አድርገው ያስቡት። ከፍ ያለ ቮልቴጅ = ጠንካራ ግፊት። በቮልት (V) ይለካል። ከጅረት ወይም ከኃይል ጋር አንድ አይነት አይደለም!

• 1 ቮልት = 1 ጁል በአንድ ኩሎምብ (ኃይል በአንድ ቻርጅ)
• ቮልቴጅ ጅረት እንዲፈስ ያደርጋል (ልክ ግፊት ውሃ እንዲፈስ እንደሚያደርገው)
• በሁለት ነጥቦች መካከል ይለካል (የአቅም ልዩነት)
• ከፍ ያለ ቮልቴጅ = በአንድ ቻርጅ የበለጠ ኃይል

ቮልቴጅ (V) = ግፊት፣ ጅረት (I) = የፍሰት መጠን፣ ኃይል (P) = የኃይል መጠን። P = V × I። 12V በ1A = 12W። አንድ አይነት ኃይል፣ የተለያዩ የቮልቴጅ/የጅረት ጥምረት ይቻላል።

• ቮልቴጅ = የኤሌክትሪክ ግፊት (V)
• ጅረት = የቻርጅ ፍሰት (A)
• ኃይል = ቮልቴጅ × ጅረት (W)
• ተቃውሞ = ቮልቴጅ ÷ ጅረት (Ω፣ የኦም ህግ)

DC (ቀጥተኛ ጅረት) ቮልቴጅ ቋሚ አቅጣጫ አለው፦ ባትሪዎች (1.5V, 12V)። AC (ተለዋዋጭ ጅረት) ቮልቴጅ አቅጣጫውን ይቀይራል፦ የግድግዳ ሶኬት (120V, 230V)። RMS ቮልቴጅ = ውጤታማ የDC አቻ።

• DC፦ ቋሚ ቮልቴጅ (ባትሪዎች፣ USB፣ ወረዳዎች)
• AC፦ ተለዋዋጭ ቮልቴጅ (የግድግዳ ሶኬት፣ ፍርግርግ)
• RMS = ውጤታማ ቮልቴጅ (120V AC RMS ≈ 170V ጫፍ)
• አብዛኛዎቹ መሳሪያዎች በውስጣቸው DC ይጠቀማሉ (የAC አስማሚዎች ይለውጣሉ)

ቮልት (V) ለኤሌክትሪክ አቅም የSI አሃድ ነው። ከዋት እና አምፔር የተተረጎመ፦ 1 V = 1 W/A። እንዲሁም፦ 1 V = 1 J/C (ኃይል በአንድ ቻርጅ)። ከአቶ እስከ ጊጋ ያሉ ቅድመ ቅጥያዎች ሁሉንም ክልሎች ይሸፍናሉ።

• 1 V = 1 W/A = 1 J/C (ትክክለኛ ትርጓሜዎች)
• kV ለኃይል መስመሮች (110 kV, 500 kV)
• mV, µV ለሴንሰሮች፣ ምልክቶች
• fV, aV ለኳንተም ልኬቶች

W/A እና J/C በትርጓሜ ከቮልት ጋር እኩል ናቸው። ግንኙነቶችን ያሳያሉ፦ V = W/A (ኃይል በአንድ ጅረት)፣ V = J/C (ኃይል በአንድ ቻርጅ)። ፊዚክስን ለመረዳት ጠቃሚ ናቸው።

• 1 V = 1 W/A (ከP = VI)
• 1 V = 1 J/C (ትርጓሜ)
• ሦስቱም አንድ ናቸው
• በአንድ መጠን ላይ የተለያዩ አመለካከቶች

አብቮልት (EMU) እና ስታትቮልት (ESU) ከድሮው የCGS ሥርዓት የመጡ ናቸው። በዘመናዊ አጠቃቀም ብርቅ ናቸው ነገር ግን በታሪካዊ የፊዚክስ ጽሑፎች ውስጥ ይገኛሉ። 1 statV ≈ 300 V፤ 1 abV = 10 nV።

• 1 አብቮልት = 10⁻⁸ V (EMU)
• 1 ስታትቮልት ≈ 300 V (ESU)
• ጊዜ ያለፈባቸው፤ የSI ቮልት መደበኛ ነው
• በድሮ የመማሪያ መጻሕፍት ውስጥ ብቻ ይገኛሉ

መሠረታዊ ግንኙነት፦ V = I × R። ቮልቴጅ ከጅረት ሲባዛ በተቃውሞ ጋር እኩል ነው። ማንኛውንም ሁለቱን ካወቁ ሶስተኛውን ያሰሉ። የሁሉም የወረዳ ትንተና መሠረት።

• V = I × R (ቮልቴጅ = ጅረት × ተቃውሞ)
• I = V / R (ጅረት ከቮልቴጅ)
• R = V / I (ተቃውሞ ከልኬቶች)
• ለተቃዋሚዎች መስመራዊ፤ ለዲዮዶች ወዘተ መስመራዊ ያልሆነ

በማንኛውም የተዘጋ ዑደት ውስጥ ቮልቴጆች ወደ ዜሮ ይደመራሉ። በክብ ውስጥ እንደመራመድ፦ የከፍታ ለውጦች ወደ ዜሮ ይደመራሉ። ኃይል ይጠበቃል። ለወረዳ ትንተና አስፈላጊ ነው።

• ΣV = 0 በማንኛውም ዑደት ዙሪያ
• የቮልቴጅ ጭማሪዎች = የቮልቴጅ ቅነሳዎች
• በወረዳዎች ውስጥ የኃይል ጥበቃ
• ውስብስብ ወረዳዎችን ለመፍታት ያገለግላል

የኤሌክትሪክ መስክ E = V/d (ቮልቴጅ በርቀት)። በአጭር ርቀት ላይ ከፍ ያለ ቮልቴጅ = ጠንካራ መስክ። መብረቅ፦ በሚሊዮኖች የሚቆጠሩ ቮልቶች በሜትሮች ላይ = MV/m መስክ።

• E = V / d (መስክ ከቮልቴጅ)
• ከፍተኛ ቮልቴጅ + አጭር ርቀት = ጠንካራ መስክ
• ብልሽት፦ አየር በ ~3 MV/m ionized ይሆናል
• የማይንቀሳቀስ ድንጋጤ፦ kV በሚሊሜትር ላይ

USB፦ 5V (USB-A)፣ 9V፣ 20V (USB-C PD)። ባትሪዎች፦ 1.5V (AA/AAA)፣ 3.7V (Li-ion)፣ 12V (መኪና)። አመክንዮ፦ 3.3V፣ 5V። የላፕቶፕ ባትሪ መሙያዎች፦ 19V የተለመደ።

• USB፦ 5V (2.5W) እስከ 20V (100W PD)
• የስልክ ባትሪ፦ 3.7-4.2V Li-ion
• ላፕቶፕ፦ 19V DC የተለመደ
• የአመክንዮ ደረጃዎች፦ 0V (ዝቅተኛ)፣ 3.3V/5V (ከፍተኛ)

ቤት፦ 120V (US)፣ 230V (EU) AC። ማስተላለፊያ፦ 110-765 kV (ከፍተኛ ቮልቴጅ = ዝቅተኛ ኪሳራ)። ንዑስ ጣቢያዎች ወደ ስርጭት ቮልቴጅ ዝቅ ያደርጋሉ። ለደህንነት ሲባል ከቤቶች አጠገብ ዝቅተኛ ቮልቴጅ።

• ማስተላለፊያ፦ 110-765 kV (ረጅም ርቀት)
• ስርጭት፦ 11-33 kV (ሰፈር)
• ቤት፦ 120V/230V AC (ሶኬቶች)
• ከፍተኛ ቮልቴጅ = ውጤታማ ማስተላለፊያ

የቅንጣት ማፍጠኛዎች፦ MV እስከ GV (LHC፦ 6.5 TeV)። ኤክስሬይ፦ 50-150 kV። የኤሌክትሮን ማይክሮስኮፖች፦ 100-300 kV። መብረቅ፦ 100 MV የተለመደ። ቫን ደ ግራፍ፦ ~1 MV።

• መብረቅ፦ ~100 MV (100 ሚሊዮን ቮልት)
• የቅንጣት ማፍጠኛዎች፦ የGV ክልል
• የኤክስሬይ ቱቦዎች፦ 50-150 kV
• የኤሌክትሮን ማይክሮስኮፖች፦ 100-300 kV

እያንዳንዱ የቅድመ ቅጥያ ደረጃ = ×1000 ወይም ÷1000። kV → V: ×1000። V → mV: ×1000። mV → µV: ×1000።

• kV → V፦ በ1,000 ማባዛት
• V → mV፦ በ1,000 ማባዛት
• mV → µV፦ በ1,000 ማባዛት
• ተገላቢጦሽ፦ በ1,000 ማካፈል

P = V × I (ኃይል = ቮልቴጅ × ጅረት)። 12V በ2A = 24W። 120V በ10A = 1200W።

• P = V × I (ዋት = ቮልት × አምፔር)
• 12V × 5A = 60W
• P = V² / R (ተቃውሞው የሚታወቅ ከሆነ)
• I = P / V (ጅረት ከኃይል)

V = I × R። ማንኛውንም ሁለቱን ይወቁ፣ ሶስተኛውን ያግኙ። 12V በ4Ω ላይ = 3A። 5V ÷ 100mA = 50Ω።

• V = I × R (ቮልት = አምፔር × ኦም)
• I = V / R (ጅረት ከቮልቴጅ)
• R = V / I (ተቃውሞ)
• ያስታውሱ፦ ለI ወይም R ያካፍሉ

USB-C 20V በ5A ያቀርባል። ኃይሉ ስንት ነው?

P = V × I = 20V × 5A = 100W (የዩኤስቢ የኃይል አቅርቦት ከፍተኛ)

5V አቅርቦት፣ LED 2V በ20mA ያስፈልገዋል። ምን ተቃዋሚ?

የቮልቴጅ መውደቅ = 5V - 2V = 3V። R = V/I = 3V ÷ 0.02A = 150Ω። 150Ω ወይም 180Ω መደበኛ ይጠቀሙ።

ለምን በ10 kV ፈንታ በ500 kV ይተላለፋል?

ኪሳራ = I²R። አንድ አይነት ኃይል P = VI፣ ስለዚህ I = P/V። 500 kV 50× ያነሰ ጅረት አለው → 2500× ያነሰ ኪሳራ (የI² ምክንያት)!

የነርቭ ህዋሳት -70 mV የእረፍት አቅም ይይዛሉ። የእርምጃ አቅም ወደ +40 mV (110 mV መወዛወዝ) ይዘላል ምልክቶችን በ ~100 m/s ለማስተላለፍ። የእርስዎ አንጎል 20W ኤሌክትሮኬሚካል ኮምፒውተር ነው!

የተለመደ መብረቅ፦ ~100 MV በ ~5 ኪሜ ላይ = 20 kV/m መስክ። ነገር ግን ጅረቱ (30 kA) እና የቆይታ ጊዜው (<1 ms) ጉዳቱን ያስከትላሉ። ኃይል፦ ~1 GJ፣ አንድን ቤት ለአንድ ወር ሊያገለግል ይችላል—ልንይዘው ከቻልን!

የኤሌክትሪክ ኢል ለመከላከያ/ለማደን 600V በ1A ሊለቅ ይችላል። በተከታታይ 6000+ ኤሌክትሮሳይቶች (ባዮሎጂካል ባትሪዎች) አሉት። የጫፍ ኃይል፦ 600W። አዳኙን ወዲያውኑ ያስደነግጣል። የተፈጥሮ ታዘር!

USB-C PD 3.1፦ እስከ 48V × 5A = 240W። የጨዋታ ላፕቶፖችን፣ ሞኒተሮችን፣ እንዲያውም አንዳንድ የኃይል መሳሪያዎችን መሙላት ይችላል። እንደ ስልክዎ ተመሳሳይ ማገናኛ። ሁሉንም ለመግዛት አንድ ገመድ!

የኃይል ኪሳራ ∝ I²። ከፍ ያለ ቮልቴጅ = ለአንድ አይነት ኃይል ዝቅተኛ ጅረት። 765 kV መስመሮች በ100 ማይል <1% ያጣሉ። በ120V፣ ሁሉንም በ1 ማይል ውስጥ ያጡታል! ለዚህ ነው ፍርግርጉ kV የሚጠቀመው።

የቫን ደ ግራፍ ጄኔሬተሮች 1 MV ይደርሳሉ ነገር ግን ደህንነታቸው የተጠበቀ ነው—በጣም ትንሽ ጅረት። የማይንቀሳቀስ ድንጋጤ፦ 10-30 kV። ታዘሮች፦ 50 kV። በልብ ውስጥ የሚያልፍ ጅረት (>100 mA) አደገኛ ነው፣ ቮልቴጅ አይደለም። ቮልቴጅ ብቻውን አይገድልም።

ቮልታ ባትሪ (ቮልታይክ ፓይል) ፈለሰፈ። የመጀመሪያው ቀጣይነት ያለው የቮልቴጅ ምንጭ። አሃዱ በኋላ ለእርሱ ክብር 'ቮልት' ተብሎ ተሰየመ።

ኦም V = I × R አገኘ። የኦም ህግ የወረዳ ንድፈ ሐሳብ መሠረት ሆነ። መጀመሪያ ላይ ውድቅ ተደርጎ ነበር፣ አሁን መሠረታዊ ነው።

ፋራዳይ ኤሌክትሮማግኔቲክ ኢንዳክሽን አገኘ። የቮልቴጅ መግነጢሳዊ መስኮችን በመለወጥ ሊፈጠር እንደሚችል ያሳያል። ጄኔሬተሮችን ያስችላል።

የመጀመሪያው ዓለም አቀፍ የኤሌክትሪክ ኮንግረስ ቮልትን ይገልጻል፦ 1 አምፔርን በ1 ኦም ውስጥ የሚያመነጭ EMF።

ዌስትንግሃውስ ለናያጋራ ፏፏቴ ኃይል ማመንጫ ውል አሸነፈ። AC 'የጅረቶች ጦርነት' አሸነፈ። የAC ቮልቴጅ በብቃት ሊለወጥ ይችላል።

CGPM ቮልትን ፍጹም በሆነ መልኩ እንደገና ይገልጻል። በዋት እና በአምፔር ላይ የተመሠረተ። ዘመናዊ የSI ትርጓሜ ተቋቋመ።

የጆሴፍሰን ቮልቴጅ መደበኛ። የኳንተም ውጤት ቮልትን በ10⁻⁹ ትክክለኛነት ይገልጻል። በፕላንክ ቋሚ እና በድግግሞሽ ላይ የተመሠረተ።

የSI ዳግም ትርጓሜ፦ ቮልት አሁን ከተወሰነ የፕላንክ ቋሚ የተገኘ ነው። ትክክለኛ ትርጓሜ፣ ምንም አካላዊ ቅርስ አያስፈልግም።

ቮልቴጅ የኤሌክትሪክ ግፊት ነው (እንደ ውሃ ግፊት)። ጅረት የፍሰት መጠን ነው (እንደ ውሃ ፍሰት)። ከፍተኛ ቮልቴጅ ማለት ከፍተኛ ጅረት ማለት አይደለም። ከፍተኛ ቮልቴጅ ከዜሮ ጅረት ጋር (የተከፈተ ወረዳ) ወይም ከፍተኛ ጅረት ከዝቅተኛ ቮልቴጅ ጋር (በሽቦ በኩል አጭር ወረዳ) ሊኖርዎት ይችላል።

በሽቦዎች ውስጥ የኃይል ኪሳራ ∝ I² (ጅረት ስኩዌር)። ለአንድ አይነት ኃይል P = VI፣ ከፍ ያለ ቮልቴጅ ማለት ዝቅተኛ ጅረት ማለት ነው። 765 kV ከ120V ለአንድ አይነት ኃይል 6,375× ያነሰ ጅረት አለው → ~40 ሚሊዮን ጊዜ ያነሰ ኪሳራ! ለዚህ ነው የኃይል መስመሮች kV የሚጠቀሙት።

አይ፣ የሚገድለው በሰውነትዎ ውስጥ የሚያልፍ ጅረት ነው፣ ቮልቴጅ አይደለም። የማይንቀሳቀስ ድንጋጤ 10-30 kV ነው ግን ደህንነቱ የተጠበቀ ነው (<1 mA)። ታዘሮች፦ 50 kV ግን ደህንነታቸው የተጠበቀ ነው። ሆኖም፣ ከፍተኛ ቮልቴጅ ጅረትን በተቃውሞ በኩል ሊያስገድድ ይችላል (V = IR)፣ ስለዚህ ከፍተኛ ቮልቴጅ ብዙውን ጊዜ ከፍተኛ ጅረት ማለት ነው። ገዳይ የሆነው በልብ በኩል >50 mA ነው።

DC (ቀጥተኛ ጅረት) ቮልቴጅ ቋሚ አቅጣጫ አለው፦ ባትሪዎች፣ USB፣ የፀሐይ ፓነሎች። AC (ተለዋዋጭ ጅረት) ቮልቴጅ አቅጣጫውን ይቀይራል፦ የግድግዳ ሶኬቶች (50/60 Hz)። RMS ቮልቴጅ (120V, 230V) ውጤታማ የDC አቻ ነው። አብዛኛዎቹ መሳሪያዎች በውስጣቸው DC ይጠቀማሉ (የAC አስማሚዎች ይለውጣሉ)።

ታሪካዊ ምክንያቶች። አሜሪካ በ1880ዎቹ 110V መረጠች (ደህንነቱ የተጠበቀ፣ አነስተኛ መከላከያ ያስፈልገዋል)። አውሮፓ በኋላ በ220-240V ደረጃውን የጠበቀ (የበለጠ ቀልጣፋ፣ አነስተኛ መዳብ)። ሁለቱም በደንብ ይሰራሉ። ከፍ ያለ ቮልቴጅ = ለአንድ አይነት ኃይል ዝቅተኛ ጅረት = ቀጭን ሽቦዎች። በደህንነት እና በብቃት መካከል ያለ ስምምነት።

አዎ፣ በተከታታይ፦ በተከታታይ ያሉ ባትሪዎች ቮልቴጆችን ይደምራሉ (1.5V + 1.5V = 3V)። ትይዩ፦ ቮልቴጁ አንድ አይነት ሆኖ ይቆያል (1.5V + 1.5V = 1.5V፣ ግን እጥፍ አቅም)። የኪርቾፍ የቮልቴጅ ህግ፦ በማንኛውም ዑደት ውስጥ ያሉ ቮልቴጆች ወደ ዜሮ ይደመራሉ (ጭማሪዎች ከቅነሳዎች ጋር እኩል ናቸው)።