Rafspenna

Rafspenna er skilgreind sem rafmagnsmismunur milli tveggja punkta rafsviðs.

Með því að nota vatnsröralíkingu getum við séð spennuna sem hæðarmun sem lætur vatnið renna niður.

V = φ ₂ - φ ₁

V er spennan milli punktar 2 og 1 í voltum (V) .

φ ₂ er rafmagnið í punkti 2 í voltum (V).

φ ₁ er rafmagnið í punkti 1 í voltum (V).

Í rafrás er rafspennan V í voltum (V) jöfn orkunotkuninni E í joule (J)

deilt með rafhleðslunni Q í coulombs (C).

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

V er spennan mæld í voltum (V)

E er orkan mæld í joule (J)

Q er rafmagnshleðslan mæld í coulombs (C)

Spenna í röð

Heildarspenna nokkurra spennugjafa eða spennufalls í röð er summa þeirra.

V _T = V ₁ + V ₂ + V ₃ + ...

V _T - samsvarandi spennugjafi eða spennufall í voltum (V).

V ₁ - spennugjafi eða spennufall í voltum (V).

V ₂ - spennugjafi eða spennufall í voltum (V).

V ₃ - spennugjafi eða spennufall í voltum (V).

Spenna samhliða

Spennugjafar eða spennufall samhliða hafa sömu spennu.

V _T = V ₁ = V ₂ = V ₃ = ...

V _T - samsvarandi spennugjafi eða spennufall í voltum (V).

V ₁ - spennugjafi eða spennufall í voltum (V).

V ₂ - spennugjafi eða spennufall í voltum (V).

V ₃ - spennugjafi eða spennufall í voltum (V).

Spennuskiptir

Fyrir rafrásir með viðnám (eða annan viðnám) í röð er spennufallið V _i á viðnám R _i :

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

Spennulög Kirchhoff (KVL)

Summa spennufalls við straumlykkju er núll.

∑ V _k = 0

DC hringrás

Jafnstraumur (DC) myndast af stöðugum spennugjafa eins og rafhlöðu eða DC spennugjafa.

Spennufall á viðnámi er hægt að reikna út frá viðnám viðnámsins og núverandi viðnáminu með því að nota lögmál Ohms:

Spennaútreikningur með lögum Ohms

V _R = I _R × R

V _R - spennufall á viðnám mælt í volt (V)

I _R - straumflæði um viðnám mælt í amperum (A)

R - viðnám viðnámsins mæld í ohm (Ω)

AC hringrás

Varastraumur myndast af sinusoidal spennugjafa.

Lögmál Ohms

V _Z = I _Z × Z

V _Z - spennufall á álaginu mælt í volt (V)

I _Z - straumur í gegnum álagið mælt í amperum (A)

Z - viðnám álagsins mælt í ohm (Ω)

Stundar spenna

v ( t ) = V _max × sin ( ωt + θ )

v (t) - spenna á tíma t, mæld í voltum (V).

V _max - hámarks spenna (= amplitude sinus), mælt í voltum (V).

ω - horntíðni mæld í radíönum á sekúndu (rad / s).

t - tími, mældur í sekúndum (s).

θ - fasi sinusbylgju í radíönum (rad).

RMS (virk) spenna

V _rms = V _eff = V _max / √ 2 ≈ 0,707 V _max

V _rms - RMS spenna, mæld í voltum (V).

V _max - hámarks spenna (= amplitude sinus), mælt í voltum (V).

Háspenna

V _p-p = 2 V _hámark

Spennufall

Spennufall er fall rafmagnsins eða hugsanlegur mismunur á álaginu í rafrás.

Spennumæling

Rafspenna er mæld með Voltmeter. Spennumælirinn er tengdur samhliða mældum hlutanum eða hringrásinni.

Voltmeter hefur mjög mikla viðnám, svo það hefur næstum ekki áhrif á mælda hringrásina.

Spenna eftir löndum

Rafstraumur getur verið breytilegur eftir löndum.

Evrópulönd nota 230V en lönd í Norður-Ameríku 120V.

Land	Spenna [Volt]	Tíðni [Hertz]
Ástralía	230V	50Hz
Brasilía	110V	60Hz
Kanada	120V	60Hz
Kína	220V	50Hz
Frakkland	230V	50Hz
Þýskalandi	230V	50Hz
Indland	230V	50Hz
Írland	230V	50Hz
Ísrael	230V	50Hz
Ítalía	230V	50Hz
Japan	100V	50 / 60Hz
Nýja Sjáland	230V	50Hz
Filippseyjar	220V	60Hz
Rússland	220V	50Hz
Suður-Afríka	220V	50Hz
Tæland	220V	50Hz
Bretland	230V	50Hz
Bandaríkin	120V	60Hz

Rafstraumur ►