Elektriskais spriegums

Elektrisko spriegumu definē kā elektrisko potenciālu starpību starp diviem elektriskā lauka punktiem.

Izmantojot ūdens caurules analoģiju, mēs varam vizualizēt spriegumu kā augstuma starpību, kas liek ūdenim plūst uz leju.

V = φ₂ - φ₁

V ir spriegums starp punktu 2 un 1 voltos (V) .

φ ₂ ir elektriskais potenciāls punktā #2 voltos (V).

φ ₁ ir elektriskais potenciāls punktā #1 voltos (V).

Elektriskā ķēdē elektriskais spriegums V voltos (V) ir vienāds ar enerģijas patēriņu E džoulos (J)

dalīts ar elektrisko lādiņu Q kulonos (C).

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

V ir spriegums, ko mēra voltos (V)

E ir enerģija, ko mēra džoulos (J)

Q ir elektriskais lādiņš, ko mēra kulonos (C)

Spriegums virknē

Vairāku virknē esošo sprieguma avotu vai sprieguma kritumu kopējais spriegums ir to summa.

V_T = V₁+ V₂+ V₃+...

V _T - ekvivalentais sprieguma avots vai sprieguma kritums voltos (V).

V ₁ - sprieguma avots vai sprieguma kritums voltos (V).

V ₂ - sprieguma avots vai sprieguma kritums voltos (V).

V ₃ - sprieguma avots vai sprieguma kritums voltos (V).

Spriegums paralēli

Sprieguma avotiem vai sprieguma kritumiem paralēli ir vienāds spriegums.

V_T = V₁= V₂= V₃=...

V _T - ekvivalentais sprieguma avots vai sprieguma kritums voltos (V).

V ₁ - sprieguma avots vai sprieguma kritums voltos (V).

V ₂ - sprieguma avots vai sprieguma kritums voltos (V).

V ₃ - sprieguma avots vai sprieguma kritums voltos (V).

Sprieguma dalītājs

Elektriskajai ķēdei ar rezistoriem (vai citu pretestību) virknē sprieguma kritums V _i uz rezistora R _i ir:

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

Kirhhofa sprieguma likums (KVL)

Sprieguma kritumu summa strāvas cilpā ir nulle.

∑ V_k = 0

Līdzstrāvas ķēde

Līdzstrāvu (DC) ģenerē pastāvīga sprieguma avots, piemēram, akumulators vai līdzstrāvas sprieguma avots.

Rezistora sprieguma kritumu var aprēķināt no rezistora pretestības un rezistora strāvas, izmantojot Ohma likumu:

Sprieguma aprēķins ar Oma likumu

V_R = I_R × R

_VR - sprieguma kritums uz rezistora, mērīts voltos (V)

I _R - strāvas plūsma caur rezistoru, mēra ampēros (A)

R - rezistora pretestība, ko mēra omos (Ω)

Maiņstrāvas ķēde

Maiņstrāvu ģenerē sinusoidāls sprieguma avots.

Oma likums

V_Z = I_Z × Z

V _Z - sprieguma kritums uz slodzi, mērīts voltos (V)

I _Z - strāvas plūsma caur slodzi, ko mēra ampēros (A)

Z - slodzes pretestība, ko mēra omos (Ω)

Momentārais spriegums

v(t) = V_max × sin(ωt+θ)

v(t) - spriegums brīdī t, mērīts voltos (V).

V _max - maksimālais spriegums (=sinusa amplitūda), mērīts voltos (V).

ω - leņķiskā frekvence, ko mēra radiānos sekundē (rad/s).

t - laiks, mērīts sekundēs (s).

θ - sinusoidālā viļņa fāze radiānos (rad).

RMS (efektīvais) spriegums

V_rms = V_eff = V_max/ √2 ≈ 0.707 V_max

V _rms - RMS spriegums, mērīts voltos (V).

V _max - maksimālais spriegums (=sinusa amplitūda), mērīts voltos (V).

Spriegums no maksimuma līdz maksimumam

V_p-p = 2V_max

Sprieguma kritums

Sprieguma kritums ir elektriskā potenciāla kritums vai potenciālu starpība uz slodzes elektriskā ķēdē.

Sprieguma mērīšana

Elektrisko spriegumu mēra ar voltmetru.Voltmetrs ir savienots paralēli izmērītajam komponentam vai ķēdei.

Voltmetram ir ļoti augsta pretestība, tāpēc tas gandrīz neietekmē izmērīto ķēdi.

Spriegums pēc valsts

Maiņstrāvas sprieguma padeve katrā valstī var atšķirties.

Eiropas valstis izmanto 230 V, savukārt Ziemeļamerikas valstis izmanto 120 V.

Valsts	spriegums [Voli]	Biežums [Hertz]
Austrālija	230V	50 Hz
Brazīlija	110V	60 Hz
Kanāda	120V	60 Hz
Ķīna	220V	50 Hz
Francija	230V	50 Hz
Vācija	230V	50 Hz
Indija	230V	50 Hz
Īrija	230V	50 Hz
Izraēla	230V	50 Hz
Itālija	230V	50 Hz
Japāna	100V	50/60 Hz
Jaunzēlande	230V	50 Hz
Filipīnas	220V	60 Hz
Krievija	220V	50 Hz
Dienvidāfrika	220V	50 Hz
Taizeme	220V	50 Hz
Apvienotā Karaliste	230V	50 Hz
ASV	120V	60 Hz

Elektriskā strāva ►