Napięcie elektryczne

Napięcie elektryczne definiuje się jako różnicę potencjałów elektrycznych między dwoma punktami pola elektrycznego.

Korzystając z analogii fajki wodnej, możemy wizualizować napięcie jako różnicę wysokości, która powoduje spływ wody.

V = φ 2 - φ 1

V to napięcie między punktem 2 i 1 w woltach (V) .

φ 2 to potencjał elektryczny w punkcie # 2 w woltach (V).

φ 1 to potencjał elektryczny w punkcie # 1 w woltach (V).

 

W obwodzie elektrycznym napięcie elektryczne V w woltach (V) jest równe zużyciu energii E w dżulach (J)

podzielone przez ładunek elektryczny Q w kulombach (C).

V = \ frac {E} {Q}

V to napięcie mierzone w woltach (V)

E to energia mierzona w dżulach (J)

Q to ładunek elektryczny mierzony w kulombach (C)

Napięcie szeregowe

Sumaryczne napięcie kilku źródeł napięcia lub szeregowych spadków napięcia jest ich sumą.

V T = V 1 + V 2 + V 3 + ...

V T - równoważne źródło napięcia lub spadek napięcia w woltach (V).

V 1 - źródło napięcia lub spadek napięcia w woltach (V).

V 2 - źródło napięcia lub spadek napięcia w woltach (V).

V 3 - źródło napięcia lub spadek napięcia w woltach (V).

Napięcie równoległe

Źródła napięcia lub równoległe spadki napięcia mają jednakowe napięcie.

V T = V 1 = V 2 = V 3 = ...

V T - równoważne źródło napięcia lub spadek napięcia w woltach (V).

V 1 - źródło napięcia lub spadek napięcia w woltach (V).

V 2 - źródło napięcia lub spadek napięcia w woltach (V).

V 3 - źródło napięcia lub spadek napięcia w woltach (V).

Dzielnik napięcia

W przypadku obwodu elektrycznego z rezystorami (lub inną impedancją) połączonymi szeregowo spadek napięcia V i na rezystorze R i wynosi:

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

Prawo napięcia Kirchhoffa (KVL)

Suma spadków napięcia na pętli prądowej wynosi zero.

∑ V k = 0

Obwód prądu stałego

Prąd stały (DC) jest generowany przez źródło stałego napięcia, takie jak bateria lub źródło napięcia stałego.

Spadek napięcia na rezystorze można obliczyć na podstawie rezystancji rezystora i prądu rezystora, korzystając z prawa Ohma:

Obliczanie napięcia zgodnie z prawem Ohma

V R = I R × R

V R - spadek napięcia na rezystorze mierzony w woltach (V)

I R - przepływ prądu przez rezystor mierzony w amperach (A)

R - rezystancja rezystora mierzona w omach (Ω)

Obwód prądu przemiennego

Prąd przemienny jest generowany przez sinusoidalne źródło napięcia.

Prawo Ohma

V Z = I Z × Z

V Z - spadek napięcia na obciążeniu mierzony w woltach (V)

I Z - przepływ prądu przez obciążenie mierzony w amperach (A)

Z - impedancja obciążenia mierzona w omach (Ω)

Chwilowe napięcie

v ( t ) = V max × sin ( ωt + θ )

v (t) - napięcie w czasie t, mierzone w woltach (V).

V max - maksymalne napięcie (= amplituda sinusoidy) mierzone w woltach (V).

ω - częstotliwość kątowa mierzona w radianach na sekundę (rad / s).

t - czas mierzony w sekundach (s).

θ        - faza fali sinusoidalnej w radianach (rad).

Napięcie skuteczne (skuteczne)

V rms =  V eff  =  V max / √ 2 ≈ 0,707 V max

V rms - napięcie skuteczne mierzone w woltach (V).

V max - maksymalne napięcie (= amplituda sinusoidy) mierzone w woltach (V).

Napięcie międzyszczytowe

V p-p = 2 V maks

Spadek napięcia

Spadek napięcia to spadek potencjału elektrycznego lub różnicy potencjałów obciążenia w obwodzie elektrycznym.

Pomiar napięcia

Napięcie elektryczne mierzone jest woltomierzem. Woltomierz jest podłączony równolegle do mierzonego komponentu lub obwodu.

Woltomierz ma bardzo dużą rezystancję, więc prawie nie wpływa na mierzony obwód.

Napięcie według kraju

Napięcie zasilania AC może się różnić w zależności od kraju.

Kraje europejskie używają 230 V, podczas gdy kraje Ameryki Północnej używają 120 V.

 

Kraj Napięcie

[Wolty]

 Częstotliwość

[Herc]
Australia 230V 50 Hz
Brazylia 110V 60 Hz
Kanada 120V 60 Hz
Chiny 220V 50 Hz
Francja 230V 50 Hz
Niemcy 230V 50 Hz
Indie 230V 50 Hz
Irlandia 230V 50 Hz
Izrael 230V 50 Hz
Włochy 230V 50 Hz
Japonia 100V 50 / 60Hz
Nowa Zelandia 230V 50 Hz
Filipiny 220V 60 Hz
Rosja 220V 50 Hz
Afryka Południowa 220V 50 Hz
Tajlandia 220V 50 Hz
UK 230V 50 Hz
USA 120V 60 Hz

 

Prąd elektryczny ►

 

Zobacz też

Advertising

WARUNKI ELEKTRYCZNE
SZYBKIE STOŁY