Elektrisk spenning

Elektrisk spenning er definert som elektrisk potensialforskjell mellom to punkter i et elektrisk felt.

Ved hjelp av vannrøranalogi kan vi visualisere spenningen som høydeforskjell som får vannet til å strømme ned.

V = φ ₂ - φ ₁

V er spenningen mellom punkt 2 og 1 i volt (V) .

φ ₂ er det elektriske potensialet ved punkt 2 i volt (V).

φ ₁ er det elektriske potensialet ved punkt 1 i volt (V).

I en elektrisk krets er den elektriske spenningen V i volt (V) lik energiforbruket E i joule (J)

delt på den elektriske ladningen Q i coulombs (C).

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

V er spenningen målt i volt (V)

E er energien målt i joule (J)

Q er den elektriske ladningen målt i coulombs (C)

Spenning i serie

Den totale spenningen til flere spenningskilder eller spenningsfall i serie er deres sum.

V _T = V ₁ + V ₂ + V ₃ + ...

V _T - ekvivalent spenningskilde eller spenningsfall i volt (V).

V ₁ - spenningskilde eller spenningsfall i volt (V).

V ₂ - spenningskilde eller spenningsfall i volt (V).

V ₃ - spenningskilde eller spenningsfall i volt (V).

Spenning parallelt

Spenningskilder eller spenningsfall parallelt har lik spenning.

V _T = V ₁ = V ₂ = V ₃ = ...

V _T - ekvivalent spenningskilde eller spenningsfall i volt (V).

V ₁ - spenningskilde eller spenningsfall i volt (V).

V ₂ - spenningskilde eller spenningsfall i volt (V).

V ₃ - spenningskilde eller spenningsfall i volt (V).

Spenningsdeler

For elektrisk krets med motstander (eller annen impedans) i serie, spenningsfallet V _jeg på motstanden R _i er:

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

Kirchhoffs spenningslov (KVL)

Summen av spenningsfall ved en strømsløyfe er null.

∑ V _k = 0

DC-krets

Likestrøm (DC) genereres av en konstant spenningskilde som et batteri eller DC-spenningskilde.

Spenningsfallet på en motstand kan beregnes ut fra motstandens motstand og motstandens strøm, ved hjelp av Ohms lov:

Spenningsberegning med Ohms lov

V _R = I _R × R

V _R - spenningsfall på motstanden målt i volt (V)

I _R - strømstrøm gjennom motstanden målt i ampere (A)

R - motstanden til motstanden målt i ohm (Ω)

AC-krets

Vekselstrøm genereres av en sinusformet spenningskilde.

Ohms lov

V _Z = I _Z × Z

V _Z - spenningsfall på belastningen målt i volt (V)

I _Z - strømstrøm gjennom belastningen målt i ampere (A)

Z - impedans av belastningen målt i ohm (Ω)

Momentan spenning

v ( t ) = V _max × sin ( ωt + θ )

v (t) - spenning på tidspunktet t, målt i volt (V).

V _max - maksimal spenning (= amplitude av sinus), målt i volt (V).

ω - vinkelfrekvens målt i radianer per sekund (rad / s).

t - tid, målt i sekunder.

θ - fase av sinusbølgen i radianer (rad).

RMS (effektiv) spenning

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

V _rms - RMS-spenning, målt i volt (V).

V _max - maksimal spenning (= amplitude av sinus), målt i volt (V).

Topp-til-topp spenning

V _p-p = 2 V _maks

Spenningsfall

Spenningsfall er fallet av elektrisk potensial eller potensiell forskjell på belastningen i en elektrisk krets.

Spenningsmåling

Elektrisk spenning måles med Voltmeter. Voltmeteret er koblet parallelt til den målte komponenten eller kretsen.

Voltmeteret har veldig høy motstand, så det påvirker nesten ikke den målte kretsen.

Spenning etter land

Vekselstrømforsyningen kan variere fra land til land.

Europeiske land bruker 230V mens land i Nord-Amerika bruker 120V.

Land	Spenning [Volt]	Frekvens [Hertz]
Australia	230V	50Hz
Brasil	110V	60Hz
Canada	120V	60Hz
Kina	220V	50Hz
Frankrike	230V	50Hz
Tyskland	230V	50Hz
India	230V	50Hz
Irland	230V	50Hz
Israel	230V	50Hz
Italia	230V	50Hz
Japan	100V	50 / 60Hz
New Zealand	230V	50Hz
Filippinene	220V	60Hz
Russland	220V	50Hz
Sør-Afrika	220V	50Hz
Thailand	220V	50Hz
Storbritannia	230V	50Hz
USA	120V	60Hz

Elektrisk strøm ►