Vi forklarer, hvad spænding er, og hvilke typer der findes. Hvad er Ohms lov, og hvordan måles denne størrelse?
Hvad er spænding?
Spænding er den størrelse, der tegner sig for forskellen i elektrisk potentiale mellem to bestemte punkter. Også kaldet elektrisk potentialforskel eller elektrisk spænding, er arbejdet pr enhed af elektrisk ladning som udøver på en partikel a elektrisk felt, for at kunne flytte den mellem to bestemte punkter.
Når to punkter, der giver en forskel i elektrisk potentiale, forbindes med et ledende materiale, vil en strømning afelektroner, som er kendt som elektrisk strøm, som vil bære en del af belastningen fra det højeste til det laveste potentiale.
Nævnte elektriske potentialforskel er spændingen, og sagdenuværende den vil ophøre, så snart begge punkter har samme potentiale, medmindre en vis potentialforskel opretholdes af en generator eller en ekstern kilde af en eller anden art.
Når man taler om enkeltpunktsspænding, omtales det således i sammenligning med enhver anden krop, som den kommer i kontakt med, og hvis potentiale antages lig nul.
For at forstå spænding bruges ofte en hydraulisk metafor (med Vand). Lad os forestille os en cirkulær rute af rør, hvorigennem vandet cirkulerer (svarende i dette tilfælde til strømmen af elektroner). De brede rør vil være ledende materialer, de smalle vil være isolerende eller modstande. Denne vej vil blive mobiliseret af en hydraulisk pumpe (som for eksempel svarer til spændingskilden), der skubber vandet baseret på en trykforskel i forhold til et andet punkt i rørledningen. Denne forskel på Tryk det svarer til elektrisk spænding.
Som konklusion vil et kredsløb udstyret med højspænding have en større arbejdskapacitet (vandet bevæger sig med større kraft, i det foregående eksempel), og derfor vil det være mere kraftfuldt eller endnu mere farligt.
Spændingstyper
Der er følgende typer spænding:
- Induceret spænding. Dette er navnet på den elektriske kraft eller inducerede spænding, der er nødvendig for at generereelektrisk strøm inden for et kredsløb, det vil sige at generere en potentialforskel. I et åbent kredsløb kan denne kraft opretholde den elektriske spænding mellem to punkter, i et lukket kredsløb vil den generere en strøm.
- Vekselspænding. Det er repræsenteret af bogstaverne VA, med positive og negative værdier på en kartesisk akse, da det betragtes som en sinusbølge. Det er den mest almindelige spænding i stikkontakter, fordi den er den nemmeste at generere og transportere. Som navnet antyder, er det en spænding med vekslende værdier, ikke konstant i vejr og dets frekvens vil afhænge af det specifikke land eller område.
- Jævnstrømsspænding. Det er normalt i motorer ogbatterier, og fås ved omdannelse af vekselstrøm til mere eller mindre kontinuerlig strøm, med små spidser, ved hjælp af sikringer og transformere.
- Kontinuerlig spænding Også kaldet spænding afDC (VCC), det er den reneste strøm der er, til stede i chips,mikroprocessorer og andre enheder, der kræver kontinuerlige og konstante spændinger. Det opnås normalt efter behandling med elektrolytiske kondensatorer.
Ohms lov
Postuleret af den tyske fysiker Georg Simon Ohm, dikterer det, at potentialforskellen (V) påført mellem enderne af en specifik leder vil være proportional med mængden af strøm (I), der strømmer gennem lederen, afhængigt af dens udholdenhed. Dette blev udmøntet i følgende formel:
V = R. jeg, hvor V er spændingen, jeg er den nuværende og R materialets styrke.
Hvis du har to af disse variabler, er det muligt at beregne den tredje med lethed.
Hvordan måles spændingen?
Et voltmeter bruges til at måle spændingen, som er installeret parallelt med strømkilden. Energi at måle og kvantificere det elektriske potentiale. Andre anvendte enheder er tester (eller multimeter) og potentiometer.
Uanset hvad, er spændingen beregnet under hensyntagen til den samlede energi, der kræves for at flytte en lille elektrisk ladning fra begyndelsen til slutningen af kredsløbet, divideret med størrelsen af denne ladning.
Ifølge Internationalt system (SI), den elektriske spænding måles i volt (deraf udtrykketspænding), repræsenteret ved bogstavet V, til ære for Alexander Volta, skaberen af den voltaiske bunke i det 17. århundrede. En volt er lig med en juli divideret med a Coulomb.