Tensiunea electrică

Tensiunea electrică este definită ca diferența de potențial electric între două puncte ale unui câmp electric.

Folosind analogia conductelor de apă, putem vizualiza tensiunea ca diferență de înălțime care face ca apa să curgă în jos.

V = φ ₂ - φ ₁

V este tensiunea dintre punctul 2 și 1 în volți (V) .

φ ₂ este potențialul electric la punctul # 2 în volți (V).

φ ₁ este potențialul electric la punctul # 1 în volți (V).

Într-un circuit electric, tensiunea electrică V în volți (V) este egală cu consumul de energie E în jouli (J)

împărțit la sarcina electrică Q în coulombi (C).

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

V este tensiunea măsurată în volți (V)

E este energia măsurată în jouli (J)

Q este sarcina electrică măsurată în coulombi (C)

Tensiunea în serie

Tensiunea totală a mai multor surse de tensiune sau căderi de tensiune în serie este suma lor.

V _T = V ₁ + V ₂ + V ₃ + ...

V _T - sursa echivalentă de tensiune sau căderea de tensiune în volți (V).

V ₁ - sursă de tensiune sau cădere de tensiune în volți (V).

V ₂ - sursă de tensiune sau cădere de tensiune în volți (V).

V ₃ - sursă de tensiune sau cădere de tensiune în volți (V).

Tensiunea în paralel

Sursele de tensiune sau căderile de tensiune în paralel au tensiune egală.

V _T = V ₁ = V ₂ = V ₃ = ...

V _T - sursa echivalentă de tensiune sau căderea de tensiune în volți (V).

V ₁ - sursă de tensiune sau cădere de tensiune în volți (V).

V ₂ - sursă de tensiune sau cădere de tensiune în volți (V).

V ₃ - sursă de tensiune sau cădere de tensiune în volți (V).

Divizor de tensiune

Pentru circuitul electric cu rezistențe (sau alte impedanțe) în serie, căderea de tensiune V _i pe rezistorul R _i este:

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

Legea tensiunii lui Kirchhoff (KVL)

Suma căderilor de tensiune la o buclă de curent este zero.

∑ V _k = 0

Circuit DC

Curentul continuu (DC) este generat de o sursă de tensiune constantă, cum ar fi o baterie sau o sursă de tensiune continuă.

Căderea de tensiune pe un rezistor poate fi calculată din rezistența rezistorului și curentul rezistorului, utilizând legea lui Ohm:

Calculul tensiunii cu legea lui Ohm

V _R = I _R × R

V _R - cădere de tensiune pe rezistor măsurată în volți (V)

I _R - curentul de curent prin rezistența măsurată în amperi (A)

R - rezistența rezistorului măsurată în ohmi (Ω)

Circuit de curent alternativ

Curentul alternativ este generat de o sursă de tensiune sinusoidală.

Legea lui Ohm

V _Z = I _Z × Z

V _Z - cădere de tensiune la sarcina măsurată în volți (V)

I _Z - curentul de curent prin sarcina măsurată în amperi (A)

Z - impedanța sarcinii măsurată în ohmi (Ω)

Tensiune momentană

v ( t ) = V _max × sin ( ωt + θ )

v (t) - tensiunea la momentul t, măsurată în volți (V).

V _max - tensiunea maximă (= amplitudinea sinusului), măsurată în volți (V).

ω - frecvența unghiulară măsurată în radiani pe secundă (rad / s).

t - timp, măsurat în secunde.

θ - faza undei sinusoidale în radiani (rad).

Tensiunea RMS (efectivă)

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

V _rms - Tensiunea RMS, măsurată în volți (V).

V _max - tensiunea maximă (= amplitudinea sinusului), măsurată în volți (V).

Tensiunea de vârf la vârf

V _p-p = 2 V _max

Cadere de tensiune

Scăderea de tensiune este scăderea potențialului electric sau a diferenței de potențial asupra sarcinii într-un circuit electric.

Măsurarea tensiunii

Tensiunea electrică este măsurată cu voltmetru. Voltmetrul este conectat în paralel cu componenta sau circuitul măsurat.

Voltmetrul are o rezistență foarte mare, deci aproape că nu afectează circuitul măsurat.

Tensiunea în funcție de țară

Alimentarea cu tensiune alternativă poate varia în funcție de fiecare țară.

Țările europene utilizează 230V, în timp ce țările din America de Nord folosesc 120V.

Țară	Voltaj [Volți]	Frecvență [Hertz]
Australia	230V	50Hz
Brazilia	110V	60Hz
Canada	120V	60Hz
China	220V	50Hz
Franţa	230V	50Hz
Germania	230V	50Hz
India	230V	50Hz
Irlanda	230V	50Hz
Israel	230V	50Hz
Italia	230V	50Hz
Japonia	100V	50 / 60Hz
Noua Zeelanda	230V	50Hz
Filipine	220V	60Hz
Rusia	220V	50Hz
Africa de Sud	220V	50Hz
Tailanda	220V	50Hz
Marea Britanie	230V	50Hz
SUA	120V	60Hz

Curent electric ►