Електрическо напрежение

Електрическото напрежение се определя като разлика в електрическия потенциал между две точки на електрическо поле.

Използвайки аналогия на водопровод, можем да визуализираме напрежението като разлика във височината, която кара водата да тече надолу.

V = φ ₂ - φ ₁

V е напрежението между точка 2 и 1 във волта (V) .

φ ₂ е електрическият потенциал в точка # 2 във волта (V).

φ ₁ е електрическият потенциал в точка # 1 във волта (V).

В електрическа верига електрическото напрежение V във волта (V) е равно на консумацията на енергия E в джаули (J)

разделено на електрическия заряд Q в кулони (C).

$V = \ frac {E} {Q}$

V е напрежението, измерено във волта (V)

E е енергията, измерена в джаули (J)

Q е електрическият заряд, измерен в кулони (C)

Напрежение в серия

Общото напрежение на няколко източника на напрежение или последователно спадане на напрежението е тяхната сума.

V _T = V ₁ + V ₂ + V ₃ + ...

V _T - еквивалентният източник на напрежение или спадане на напрежението във волта (V).

V ₁ - източник на напрежение или спад на напрежението във волта (V).

V ₂ - източник на напрежение или спад на напрежението във волта (V).

V ₃ - източник на напрежение или спад на напрежението във волта (V).

Паралелно напрежение

Източниците на напрежение или паралелните спада на напрежението имат еднакво напрежение.

V _T = V ₁ = V ₂ = V ₃ = ...

V _T - еквивалентният източник на напрежение или спадане на напрежението във волта (V).

V ₁ - източник на напрежение или спад на напрежението във волта (V).

V ₂ - източник на напрежение или спад на напрежението във волта (V).

V ₃ - източник на напрежение или спад на напрежението във волта (V).

Разделител на напрежение

За последователна електрическа верига с резистори (или друг импеданс) спадът на напрежението V _i на резистора R _i е:

$V_i = V_T \: \ frac {R_i} {R_1 + R_2 + R_3 + ...}$

Закон за напрежението на Kirchhoff (KVL)

Сумата от спада на напрежението при токов контур е нула.

∑ V _k = 0

DC верига

Постоянният ток (DC) се генерира от източник на постоянно напрежение като батерия или източник на постояннотоково напрежение.

Спадът на напрежението на резистор може да се изчисли от съпротивлението на резистора и тока на резистора, като се използва законът на Ом:

Изчисляване на напрежението със закона на Ом

V _R = I _R × R

V _R - спад на напрежението на резистора, измерен във волта (V)

I _R - текущ поток през резистора, измерен в ампери (A)

R - съпротивление на резистора, измерено в ома (Ω)

AC верига

Променлив ток се генерира от синусоидален източник на напрежение.

Законът на Ом

V _Z = I _Z × Z

V _Z - спад на напрежението на товара, измерен във волта (V)

I _Z - текущ поток през товара, измерен в ампери (A)

Z - импеданс на товара, измерен в ома (Ω)

Моментно напрежение

v ( t ) = V _max × sin ( ωt + θ )

v (t) - напрежение във времето t, измерено във волта (V).

V _max - максимално напрежение (= амплитуда на синус), измерено във волта (V).

ω - ъглова честота, измерена в радиани в секунда (rad / s).

t - време, измерено в секунди (и).

θ - фаза на синусоида в радиани (rad).

RMS (ефективно) напрежение

V _rms = V _eff = V _max / √ 2 ≈ 0.707 V _макс

V _rms - RMS напрежение, измерено във волта (V).

V _max - максимално напрежение (= амплитуда на синус), измерено във волта (V).

Пиково напрежение

V _p-p = 2 V _макс

Спад на волтажа

Спадът на напрежението е спадът на електрическия потенциал или потенциалната разлика върху товара в електрическа верига.

Измерване на напрежението

Електрическото напрежение се измерва с волтметър. Волтметърът е свързан паралелно с измерения компонент или верига.

Волтметърът има много голямо съпротивление, така че почти не влияе на измерената верига.

Напрежение по държава

Захранването с променливо напрежение може да варира за всяка държава.

Европейските страни използват 230V, докато страните от Северна Америка използват 120V.

Страна	Волтаж [Волта]	Честота [Херц]
Австралия	230V	50Hz
Бразилия	110V	60Hz
Канада	120V	60Hz
Китай	220V	50Hz
Франция	230V	50Hz
Германия	230V	50Hz
Индия	230V	50Hz
Ирландия	230V	50Hz
Израел	230V	50Hz
Италия	230V	50Hz
Япония	100V	50 / 60Hz
Нова Зеландия	230V	50Hz
Филипините	220V	60Hz
Русия	220V	50Hz
Южна Африка	220V	50Hz
Тайланд	220V	50Hz
Великобритания	230V	50Hz
САЩ	120V	60Hz

Електрически ток ►