Elektrické napätie

Elektrické napätie je definované ako rozdiel elektrického potenciálu medzi dvoma bodmi elektrického poľa.

Pomocou analógie vodovodného potrubia môžeme vizualizovať napätie ako výškový rozdiel, vďaka ktorému voda steká.

V = φ ₂ - φ ₁

V je napätie medzi bodom 2 a 1 vo voltoch (V) .

φ ₂ je elektrický potenciál v bode # 2 vo voltoch (V).

φ ₁ je elektrický potenciál v bode # 1 vo voltoch (V).

V elektrickom obvode sa elektrické napätie V vo voltoch (V) rovná spotrebe energie E v jouloch (J)

delené elektrickým nábojom Q v coulomboch (C).

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

V je napätie merané vo voltoch (V)

E je energia meraná v jouloch (J)

Q je elektrický náboj meraný v coulomboch (C)

Napätie v sérii

Celkové napätie niekoľkých zdrojov napätia alebo poklesy napätia v sérii je ich súčet.

V _T = V ₁ + V ₂ + V ₃ + ...

V _T - ekvivalentný zdroj napätia alebo pokles napätia vo voltoch (V).

V ₁ - zdroj napätia alebo pokles napätia vo voltoch (V).

V ₂ - zdroj napätia alebo pokles napätia vo voltoch (V).

V ₃ - zdroj napätia alebo pokles napätia vo voltoch (V).

Napätie paralelne

Zdroje napätia alebo poklesy napätia paralelne majú rovnaké napätie.

V _T = V ₁ = V ₂ = V ₃ = ...

V _T - ekvivalentný zdroj napätia alebo pokles napätia vo voltoch (V).

V ₁ - zdroj napätia alebo pokles napätia vo voltoch (V).

V ₂ - zdroj napätia alebo pokles napätia vo voltoch (V).

V ₃ - zdroj napätia alebo pokles napätia vo voltoch (V).

Delič napätia

Pre elektrický obvod s rezistormi (alebo inou impedanciou) v sérii je pokles napätia V _i na rezistore R _i :

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

Kirchhoffov zákon o napätí (KVL)

Súčet poklesov napätia v prúdovej slučke je nulový.

∑ V _k = 0

DC obvod

Jednosmerný prúd (DC) je generovaný zdrojom konštantného napätia, ako je batéria alebo zdroj jednosmerného napätia.

Pokles napätia na rezistore je možné vypočítať z odporu rezistora a prúdu rezistora pomocou Ohmovho zákona:

Výpočet napätia podľa Ohmovho zákona

V _R = I _R × R

V _R - pokles napätia na rezistore meraný vo voltoch (V)

I _R - tok prúdu cez odpor meraný v ampéroch (A)

R - odpor rezistora meraný v ohmoch (Ω)

AC obvod

Striedavý prúd je generovaný zdrojom sínusového napätia.

Ohmov zákon

V _Z = I _Z × Z

V _Z - pokles napätia na záťaži nameraný vo voltoch (V)

I _Z - prietok prúdu zaťažením meraný v ampéroch (A)

Z - impedancia záťaže meraná v ohmoch (Ω)

Momentálne napätie

v ( t ) = V _max × sin ( ωt + θ )

v (t) - napätie v čase t, merané vo voltoch (V).

V _max - maximálne napätie (= amplitúda sínusu), merané vo voltoch (V).

ω - uhlová frekvencia meraná v radiánoch za sekundu (rad / s).

t - čas meraný v sekundách (s).

θ - fáza sínusovej vlny v radiánoch (rad).

RMS (efektívne) napätie

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

V _rms - RMS napätie merané vo voltoch (V).

V _max - maximálne napätie (= amplitúda sínusu), merané vo voltoch (V).

Špičkové napätie

V _p-p = 2 V _max

Pokles napätia

Pokles napätia je pokles elektrického potenciálu alebo rozdielu potenciálov na záťaži v elektrickom obvode.

Meranie napätia

Elektrické napätie sa meria voltmetrom. Voltmeter je pripojený paralelne k meranému komponentu alebo obvodu.

Voltmeter má veľmi vysoký odpor, takže takmer neovplyvňuje meraný obvod.

Napätie podľa krajiny

Napájanie striedavým napätím sa môže v jednotlivých krajinách líšiť.

Európske krajiny používajú 230 V, zatiaľ čo krajiny Severnej Ameriky používajú 120 V.

Krajina	Napätie [Volty]	Frekvencia [Hertz]
Austrália	230V	50 Hz
Brazília	110V	60 Hz
Kanada	120V	60 Hz
Čína	220 V	50 Hz
Francúzsko	230V	50 Hz
Nemecko	230V	50 Hz
India	230V	50 Hz
Írsko	230V	50 Hz
Izrael	230V	50 Hz
Taliansko	230V	50 Hz
Japonsko	100 V	50 / 60Hz
Nový Zéland	230V	50 Hz
Filipíny	220 V	60 Hz
Rusko	220 V	50 Hz
južná Afrika	220 V	50 Hz
Thajsko	220 V	50 Hz
UK	230V	50 Hz
USA	120V	60 Hz

Elektrický prúd ►