Elektriskais spriegums

Elektrisko spriegumu definē kā elektriskā potenciāla starpību starp diviem elektriskā lauka punktiem.

Izmantojot ūdens caurules analoģiju, mēs varam vizualizēt spriegumu kā augstuma starpību, kas liek ūdenim plūst uz leju.

V = φ ₂ - φ ₁

V ir spriegums starp 2. un 1. punktu voltos (V) .

φ ₂ ir elektriskais potenciāls punktā # 2 voltos (V).

φ ₁ ir elektriskais potenciāls punktā # 1 voltos (V).

Elektriskajā ķēdē elektriskais spriegums V voltos (V) ir vienāds ar enerģijas patēriņu E džoulos (J)

dalīts ar elektrisko lādiņu Q kulonos (C).

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

V ir spriegums, kas izmērīts voltos (V)

E ir enerģija, ko mēra džoulos (J)

Q ir elektriskais lādiņš, mērīts kulonos (C)

Spriegums virknē

Vairāku sprieguma avotu kopējais spriegums vai virknes sprieguma kritumi ir to summa.

V _T = V ₁ + V ₂ + V ₃ + ...

V _T - ekvivalents sprieguma avots vai sprieguma kritums voltos (V).

V ₁ - sprieguma avots vai sprieguma kritums voltos (V).

V ₂ - sprieguma avots vai sprieguma kritums voltos (V).

V ₃ - sprieguma avots vai sprieguma kritums voltos (V).

Spriegums paralēli

Sprieguma avotiem vai paralēli sprieguma kritumiem ir vienāds spriegums.

V _T = V ₁ = V ₂ = V ₃ = ...

V _T - ekvivalents sprieguma avots vai sprieguma kritums voltos (V).

V ₁ - sprieguma avots vai sprieguma kritums voltos (V).

V ₂ - sprieguma avots vai sprieguma kritums voltos (V).

V ₃ - sprieguma avots vai sprieguma kritums voltos (V).

Sprieguma dalītājs

Elektriskai ķēdei ar rezistoriem (vai citu pretestību) virknē sprieguma kritums V _i uz rezistora R _i ir:

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

Kirhofa sprieguma likums (KVL)

Sprieguma kritumu summa pašreizējā kontūrā ir nulle.

∑ V _k = 0

Līdzstrāvas ķēde

Līdzstrāvu (līdzstrāvu) rada pastāvīga sprieguma avots, piemēram, akumulators vai līdzstrāvas sprieguma avots.

Sprieguma kritumu rezistorā var aprēķināt pēc rezistora pretestības un rezistora strāvas, izmantojot Ohma likumu:

Sprieguma aprēķins pēc Ohma likuma

V _R = I _R × R

V _R - rezistora sprieguma kritums, mērīts voltos (V)

I _R - strāvas plūsma caur rezistoru, mērot ampēros (A)

R - rezistora pretestība, mērīta omos (Ω)

Maiņstrāvas ķēde

Maiņstrāvu rada sinusoidāls sprieguma avots.

Ohma likums

V _Z = I _Z × Z

V _Z - slodzes sprieguma kritums, mērīts voltos (V)

I _Z - strāvas plūsma caur slodzi, ko mēra ampēros (A)

Z - slodzes pretestība, kas mērīta omos (Ω)

Īslaicīgs spriegums

v ( t ) = V _max × sin ( ωt + θ )

v (t) - spriegums laikā t, mērīts voltos (V).

V _max - maksimālais spriegums (= sinusa amplitūda), mērīts voltos (V).

ω - leņķiskā frekvence, ko mēra radiānos sekundē (rad / s).

t - laiks, mērīts sekundēs (s).

θ - sinusa viļņa fāze radiānos (rad).

RMS (efektīvais) spriegums

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

V _rms - RMS spriegums, mērīts voltos (V).

V _max - maksimālais spriegums (= sinusa amplitūda), mērīts voltos (V).

Maksimālais spriegums

V _p-p = 2 V _maks

Sprieguma kritums

Sprieguma kritums ir elektriskā potenciāla kritums vai potenciālās starpības slodze elektriskajā ķēdē.

Sprieguma mērīšana

Elektrisko spriegumu mēra ar voltmetru. Voltmetrs ir savienots paralēli izmērītajai sastāvdaļai vai ķēdei.

Voltmetram ir ļoti augsta pretestība, tāpēc tas gandrīz neietekmē izmērīto ķēdi.

Spriegums pēc valsts

Maiņstrāvas spriegums katrā valstī var atšķirties.

Eiropas valstis izmanto 230 V, savukārt Ziemeļamerikas valstis - 120 V.

Valsts	spriegums [Volti]	Biežums [Hercs]
Austrālija	230V	50Hz
Brazīlija	110V	60Hz
Kanāda	120V	60Hz
Ķīna	220V	50Hz
Francija	230V	50Hz
Vācija	230V	50Hz
Indija	230V	50Hz
Īrija	230V	50Hz
Izraēla	230V	50Hz
Itālija	230V	50Hz
Japāna	100 V	50 / 60Hz
Jaunzēlande	230V	50Hz
Filipīnas	220V	60Hz
Krievija	220V	50Hz
Dienvidāfrika	220V	50Hz
Taizeme	220V	50Hz
UK	230V	50Hz
ASV	120V	60Hz

Elektriskā strāva ►