Під дією електричного поля, яке створюється джерелом струму, заряджені частинки рухаються по провіднику. При цьому виконується робота: розжарюється спіраль електролампи, нагрівається електроплитка, працює електричний двигун тощо. Це свідчить про те, що головну роль у проходженні електричного струму в провідниках відіграє електричне поле. Для характеристики електричного поля вводять фізичну величину, яку називають електричною напругою, або напругою.

Один вольт (1 В) — це така напруга на кінцях провідника, при якій робота щодо переміщення електричного заряду один кулон (1 Кл) по цьому провіднику дорівнює одному джоулю (1 Дж).

1 В = 1 Дж/1 Кл.

Застосовують також частинні та кратні одиниці напруги: мілівольт (мВ) і кіловольт (кВ).

1 мВ = 0,001 В;

1 кВ = 1000 В.

Оцінимо напругу, рівну 1 В. Вона висока чи низька? Чи небезпечна вона для життя людини? Напруга в 1 В безпечна. Вважається, що напруга до 12 В абсолютно безпечна. І навіть напруга до 42 В, з якою ви будете працювати в класі, за нормальних умов нешкідлива. А напруга 220 В, тобто напруга освітлювальної мережі, може виявитися для людини смертельно небезпечною. 

Як і будь-який вимірювальний прилад, вольтметр не має впливати на значення вимірюваної величини. У разі паралельного приєднання вольтметра до певної ділянки кола значення напруги на цій ділянці практично не змінюється. 

Правила, яких необхідно дотримуватися під час вимірювання напруги вольтметром

1. Вольтметр приєднують паралельно до тієї ділянки кола, на якій необхідно виміряти напругу.

2. Клему вольтметра, біля якої стоїть знак «+», слід з’єднувати з проводом, який іде від позитивного полюса джерела струму; клему зі знаком «-» — із проводом, який іде від негативного полюса.

3. Для вимірювання напруги на виході джерела струму вольтметр приєднують безпосередньо до полюсів джерела.

Запитання для самоперевірки

1. Що характеризує напруга?

2. Яку аналогію використовують для ілюстрації поняття «напруга»?

3. Як називають прилад для вимірювання напруги?

4. Як включають вольтметр для вимірювання напруги на ділянці кола?

5. Що спільного і чим відрізняються один від одного амперметр і вольтметр?

Задачі

1. Під час переміщення по ділянці кола заряду, що дорівнює 3 Кл, електричне поле виконало роботу 0,12 кДж. Визначте напругу на ділянці кола.

2. Електричне поле, переміщуючи ділянкою кола заряд 60 Кл, виконує ту саму роботу, яку виконує сила тяжіння під час падіння тіла масою 200 г з висоти 360 м. Чому дорівнює напруга на ділянці?

3. Визначте напругу на ділянці електричного кола, якщо під час перенесення заряду 50 Кл електричний струм виконав роботу 1,2 кДж.

4. Визначте роботу електричного струму, якщо при напрузі 220 В по провіднику було перенесено заряд 40 Кл.

5. Під час світіння лампи розжарювання електричний струм виконав роботу 3,96 кДж. Визначте електричний заряд, який пройшов через лампу, якщо вона увімкнута в мережу 220 В.

В давніх архівах збереглися записи, що свідчать про те, що імператора Нерона, який хворів на ревматизм, придворні лікарі лікували електрованнами. Для цього в дерев’яну кадку з водою поміщали риб, що здатні випромінювати електричні заряди. Находячись в такій ванні, імператор деякий час, який був встановлений лікарями, підпадав під дію електричних розрядів і полів. Лікування проходило вдало.