Voltan Elektrik

Voltan elektrik ditakrifkan sebagai beza keupayaan elektrik antara dua titik medan elektrik.

Menggunakan analogi paip air, kita boleh memvisualisasikan voltan sebagai perbezaan ketinggian yang membuatkan air mengalir ke bawah.

V = φ₂ - φ₁

V ialah voltan antara titik 2 dan 1 dalam volt (V) .

φ ₂ ialah potensi elektrik pada titik #2 dalam volt (V).

φ ₁ ialah potensi elektrik pada titik #1 dalam volt (V).

Dalam litar elektrik, voltan elektrik V dalam volt (V) adalah sama dengan penggunaan tenaga E dalam joule (J)

dibahagikan dengan cas elektrik Q dalam coulomb (C).

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

V ialah voltan yang diukur dalam volt (V)

E ialah tenaga yang diukur dalam joule (J)

Q ialah cas elektrik yang diukur dalam coulomb (C)

Voltan secara bersiri

Jumlah voltan beberapa punca voltan atau penurunan voltan secara bersiri ialah jumlahnya.

V_T = V₁+ V₂+ V₃+...

V _T - sumber voltan bersamaan atau penurunan voltan dalam volt (V).

V ₁ - punca voltan atau penurunan voltan dalam volt (V).

V ₂ - punca voltan atau penurunan voltan dalam volt (V).

V ₃ - punca voltan atau penurunan voltan dalam volt (V).

Voltan secara selari

Punca voltan atau penurunan voltan secara selari mempunyai voltan yang sama.

V_T = V₁= V₂= V₃=...

V _T - sumber voltan bersamaan atau penurunan voltan dalam volt (V).

V ₁ - punca voltan atau penurunan voltan dalam volt (V).

V ₂ - punca voltan atau penurunan voltan dalam volt (V).

V ₃ - punca voltan atau penurunan voltan dalam volt (V).

Pembahagi voltan

Untuk litar elektrik dengan perintang (atau impedans lain) secara bersiri, penurunan voltan V _i pada perintang R _i ialah:

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

Hukum voltan Kirchhoff (KVL)

Jumlah penurunan voltan pada gelung semasa ialah sifar.

∑ V_k = 0

Litar DC

Arus terus (DC) dijana oleh sumber voltan malar seperti bateri atau sumber voltan DC.

Kejatuhan voltan pada perintang boleh dikira daripada rintangan perintang dan arus perintang, menggunakan hukum Ohm:

Pengiraan voltan dengan hukum Ohm

V_R = I_R × R

V _R - penurunan voltan pada perintang diukur dalam volt (V)

I _R - aliran arus melalui perintang diukur dalam ampere (A)

R - rintangan perintang diukur dalam ohm (Ω)

Litar AC

Arus ulang alik dijana oleh sumber voltan sinusoidal.

Hukum Ohm

V_Z = I_Z × Z

V _Z - penurunan voltan pada beban diukur dalam volt (V)

I _Z - aliran arus melalui beban diukur dalam ampere (A)

Z - impedans beban diukur dalam ohm (Ω)

Voltan seketika

v(t) = V_max × sin(ωt+θ)

v(t) - voltan pada masa t, diukur dalam volt (V).

V _max - voltan maksimum (=amplitud sinus), diukur dalam volt (V).

ω - frekuensi sudut diukur dalam radian sesaat (rad/s).

t - masa, diukur dalam saat (s).

θ - fasa gelombang sinus dalam radian (rad).

Voltan RMS (berkesan).

V_rms = V_eff = V_max/ √2 ≈ 0.707 V_max

V _rms - Voltan RMS, diukur dalam volt (V).

V _max - voltan maksimum (=amplitud sinus), diukur dalam volt (V).

Voltan puncak ke puncak

V_p-p = 2V_max

Kejatuhan voltan

Penurunan voltan ialah penurunan potensi elektrik atau beza keupayaan pada beban dalam litar elektrik.

Pengukuran Voltan

Voltan elektrik diukur dengan Voltmeter.Voltmeter disambungkan selari dengan komponen atau litar yang diukur.

Voltmeter mempunyai rintangan yang sangat tinggi, jadi ia hampir tidak menjejaskan litar yang diukur.

Voltan mengikut Negara

Bekalan voltan AC mungkin berbeza untuk setiap negara.

Negara Eropah menggunakan 230V manakala negara Amerika utara menggunakan 120V.

Negara	voltan [Volt]	Kekerapan [Hertz]
Australia	230V	50Hz
Brazil	110V	60Hz
Kanada	120V	60Hz
China	220V	50Hz
Perancis	230V	50Hz
Jerman	230V	50Hz
India	230V	50Hz
Ireland	230V	50Hz
Israel	230V	50Hz
Itali	230V	50Hz
Jepun	100V	50/60Hz
New Zealand	230V	50Hz
Filipina	220V	60Hz
Rusia	220V	50Hz
Afrika Selatan	220V	50Hz
Thailand	220V	50Hz
UK	230V	50Hz
USA	120V	60Hz

Arus elektrik ►