Ηλεκτρική Τάση

Η ηλεκτρική τάση ορίζεται ως η διαφορά ηλεκτρικού δυναμικού μεταξύ δύο σημείων ενός ηλεκτρικού πεδίου.

Χρησιμοποιώντας την αναλογία του σωλήνα νερού, μπορούμε να απεικονίσουμε την τάση ως διαφορά ύψους που κάνει το νερό να ρέει προς τα κάτω.

V = φ₂ - φ₁

V είναι η τάση μεταξύ των σημείων 2 και 1 σε βολτ (V) .

φ ₂ είναι το ηλεκτρικό δυναμικό στο σημείο #2 σε βολτ (V).

φ ₁ είναι το ηλεκτρικό δυναμικό στο σημείο #1 σε βολτ (V).

Σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα, η ηλεκτρική τάση V σε βολτ (V) είναι ίση με την κατανάλωση ενέργειας E σε τζάουλ (J)

διαιρούμενο με το ηλεκτρικό φορτίο Q σε κουλόμπ (C).

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

V είναι η τάση που μετράται σε βολτ (V)

E είναι η ενέργεια που μετράται σε τζάουλ (J)

Q είναι το ηλεκτρικό φορτίο που μετράται σε κουλόμπ (C)

Τάση σε σειρά

Η συνολική τάση πολλών πηγών τάσης ή οι πτώσεις τάσης σε σειρά είναι το άθροισμά τους.

V_T = V₁+ V₂+ V₃+...

V _T - η ισοδύναμη πηγή τάσης ή πτώση τάσης σε βολτ (V).

V ₁ - πηγή τάσης ή πτώση τάσης σε βολτ (V).

V ₂ - πηγή τάσης ή πτώση τάσης σε βολτ (V).

V ₃ - πηγή τάσης ή πτώση τάσης σε βολτ (V).

Τάση παράλληλα

Οι πηγές τάσης ή οι πτώσεις τάσης παράλληλα έχουν ίση τάση.

V_T = V₁= V₂= V₃=...

V _T - η ισοδύναμη πηγή τάσης ή πτώση τάσης σε βολτ (V).

V ₁ - πηγή τάσης ή πτώση τάσης σε βολτ (V).

V ₂ - πηγή τάσης ή πτώση τάσης σε βολτ (V).

V ₃ - πηγή τάσης ή πτώση τάσης σε βολτ (V).

Διαιρέτης τάσης

Για ηλεκτρικό κύκλωμα με αντιστάσεις (ή άλλη σύνθετη αντίσταση) σε σειρά, η πτώση τάσης V _i στην αντίσταση R _i είναι:

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

Ο νόμος της τάσης του Kirchhoff (KVL)

Το άθροισμα των πτώσεων τάσης σε έναν βρόχο ρεύματος είναι μηδέν.

∑ V_k = 0

Κύκλωμα DC

Το συνεχές ρεύμα (DC) παράγεται από μια πηγή σταθερής τάσης όπως μια μπαταρία ή μια πηγή τάσης DC.

Η πτώση τάσης σε μια αντίσταση μπορεί να υπολογιστεί από την αντίσταση της αντίστασης και το ρεύμα της αντίστασης, χρησιμοποιώντας το νόμο του Ohm:

Υπολογισμός τάσης με το νόμο του Ohm

V_R = I_R × R

V _R - πτώση τάσης στην αντίσταση μετρημένη σε βολτ (V)

I _R - ροή ρεύματος μέσω της αντίστασης μετρημένη σε αμπέρ (Α)

R - αντίσταση της αντίστασης μετρημένη σε Ω (Ω)

Κύκλωμα AC

Το εναλλασσόμενο ρεύμα παράγεται από μια ημιτονοειδή πηγή τάσης.

Ο νόμος του Ohm

V_Z = I_Z × Z

V _Z - πτώση τάσης στο φορτίο μετρημένη σε βολτ (V)

I _Z - ροή ρεύματος μέσω του φορτίου μετρημένη σε αμπέρ (Α)

Z - σύνθετη αντίσταση του φορτίου μετρημένη σε Ω (Ω)

Στιγμιαία τάση

v(t) = V_max × sin(ωt+θ)

v(t) - τάση τη στιγμή t, μετρημένη σε βολτ (V).

V _max - μέγιστη τάση (=πλάτος ημιτονοειδούς), μετρημένη σε βολτ (V).

ω - γωνιακή συχνότητα μετρούμενη σε ακτίνια ανά δευτερόλεπτο (rad/s).

t - χρόνος, μετρημένος σε δευτερόλεπτα (s).

θ - φάση ημιτονοειδούς κύματος σε ακτίνια (rad).

RMS (αποτελεσματική) τάση

V_rms = V_eff = V_max/ √2 ≈ 0.707 V_max

V _rms - τάση RMS, μετρημένη σε βολτ (V).

V _max - μέγιστη τάση (=πλάτος ημιτονοειδούς), μετρημένη σε βολτ (V).

Τάση αιχμής σε κορυφή

V_p-p = 2V_max

Πτώση τάσης

Η πτώση τάσης είναι η πτώση του ηλεκτρικού δυναμικού ή της διαφοράς δυναμικού στο φορτίο σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα.

Μέτρηση Τάσης

Η ηλεκτρική τάση μετριέται με βολτόμετρο. Το βολτόμετρο συνδέεται παράλληλα με το μετρούμενο εξάρτημα ή κύκλωμα.

Το βολτόμετρο έχει πολύ υψηλή αντίσταση, επομένως σχεδόν δεν επηρεάζει το μετρούμενο κύκλωμα.

Τάση ανά χώρα

Η τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος μπορεί να διαφέρει για κάθε χώρα.

Οι ευρωπαϊκές χώρες χρησιμοποιούν 230V ενώ οι χώρες της Βόρειας Αμερικής χρησιμοποιούν 120V.

Χώρα	Τάση [Volts]	Συχνότητα [Χέρτζ]
Αυστραλία	230V	50Hz
Βραζιλία	110V	60Hz
Καναδάς	120V	60Hz
Κίνα	220V	50Hz
Γαλλία	230V	50Hz
Γερμανία	230V	50Hz
Ινδία	230V	50Hz
Ιρλανδία	230V	50Hz
Ισραήλ	230V	50Hz
Ιταλία	230V	50Hz
Ιαπωνία	100V	50/60Hz
Νέα Ζηλανδία	230V	50Hz
Φιλιππίνες	220V	60Hz
Ρωσία	220V	50Hz
Νότια Αφρική	220V	50Hz
Ταϊλάνδη	220V	50Hz
Ηνωμένο Βασίλειο	230V	50Hz
ΗΠΑ	120V	60Hz

Ηλεκτρικό ρεύμα ►