Elektrisk spänning

Elektrisk spänning definieras som elektrisk potentialskillnad mellan två punkter i ett elektriskt fält.

Med hjälp av vattenrörsanalogi kan vi visualisera spänningen som höjdskillnad som får vattnet att rinna ner.

V = φ ₂ - φ ₁

V är spänningen mellan punkt 2 och 1 i volt (V) .

φ ₂ är den elektriska potentialen vid punkt 2 i volt (V).

φ ₁ är den elektriska potentialen vid punkt 1 i volt (V).

I en elektrisk krets är den elektriska spänningen V i volt (V) lika med energiförbrukningen E i joule (J)

dividerat med den elektriska laddningen Q i coulombs (C).

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

V är spänningen uppmätt i volt (V)

E är energin mätt i joule (J)

Q är den elektriska laddningen mätt i coulombs (C)

Spänning i serie

Den totala spänningen för flera spänningskällor eller spänningsfall i serie är deras summa.

V _T = V ₁ + V ₂ + V ₃ + ...

V _T - motsvarande spänningskälla eller spänningsfall i volt (V).

V ₁ - spänningskälla eller spänningsfall i volt (V).

V ₂ - spänningskälla eller spänningsfall i volt (V).

V ₃ - spänningskälla eller spänningsfall i volt (V).

Spänning parallellt

Spänningskällor eller spänningsfall parallellt har samma spänning.

V _T = V ₁ = V ₂ = V ₃ = ...

V _T - motsvarande spänningskälla eller spänningsfall i volt (V).

V ₁ - spänningskälla eller spänningsfall i volt (V).

V ₂ - spänningskälla eller spänningsfall i volt (V).

V ₃ - spänningskälla eller spänningsfall i volt (V).

Spänningsdelare

För elektrisk krets med motstånd (eller annan impedans) i serie, spänningsfallet V _i på motståndet R _i är:

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

Kirchhoffs spänningslag (KVL)

Summan av spänningsfall vid en strömslinga är noll.

∑ V _k = 0

DC-krets

Likström genereras av en konstant spänningskälla som ett batteri eller likspänningskälla.

Spänningsfallet på ett motstånd kan beräknas från motståndets motstånd och motståndets ström, med hjälp av Ohms lag:

Spänningsberäkning med Ohms lag

V _R = I _R × R

V _R - spänningsfall på motståndet mätt i volt (V)

I _R - strömflöde genom motståndet mätt i ampere (A)

R - motståndet hos motståndet uppmätt i ohm (Ω)

AC-krets

Växelström genereras av en sinusformad spänningskälla.

Ohms lag

V _Z = I _Z × Z

V _Z - spänningsfall på belastningen uppmätt i volt (V)

I _Z - strömflöde genom belastningen uppmätt i ampere (A)

Z - impedans för belastningen uppmätt i ohm (Ω)

Momentan spänning

v ( t ) = V _max × sin ( ωt + θ )

v (t) - spänning vid tid t, mätt i volt (V).

V _max - maximal spänning (= sinusamplitud), uppmätt i volt (V).

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

t - tid, mätt i sekunder.

θ - sinusvågens fas i radianer (rad).

RMS (effektiv) spänning

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

V _rms - RMS-spänning, mätt i volt (V).

V _max - maximal spänning (= sinusamplitud), uppmätt i volt (V).

Topp-till-topp-spänning

V _p-p = 2 V _max

Spänningsfall

Spänningsfall är minskningen av elektrisk potential eller potentialskillnad på belastningen i en elektrisk krets.

Spänningsmätning

Elektrisk spänning mäts med Voltmeter. Voltmätaren är ansluten parallellt med den uppmätta komponenten eller kretsen.

Voltmätaren har mycket högt motstånd, så det påverkar nästan inte den uppmätta kretsen.

Spänning per land

Växelspänning kan variera för varje land.

Europeiska länder använder 230V medan länder i Nordamerika använder 120V.

Land	Spänning [Volt]	Frekvens [Hertz]
Australien	230V	50Hz
Brasilien	110V	60Hz
kanada	120V	60Hz
Kina	220V	50Hz
Frankrike	230V	50Hz
Tyskland	230V	50Hz
Indien	230V	50Hz
irland	230V	50Hz
Israel	230V	50Hz
Italien	230V	50Hz
Japan	100V	50 / 60Hz
Nya Zeeland	230V	50Hz
filippinerna	220V	60Hz
ryssland	220V	50Hz
Sydafrika	220V	50Hz
Thailand	220V	50Hz
Storbritannien	230V	50Hz
USA	120V	60Hz

Elektrisk ström ►