Elektrisk spenning

Elektrisk spenning er definert som elektrisk potensialforskjell mellom to punkter i et elektrisk felt.

Ved hjelp av vannrørsanalogi kan vi visualisere spenningen som høydeforskjell som får vannet til å renne ned.

V = φ₂ - φ₁

V er spenningen mellom punkt 2 og 1 i volt (V) .

φ ₂ er det elektriske potensialet ved punkt #2 i volt (V).

φ ₁ er det elektriske potensialet ved punkt #1 i volt (V).

I en elektrisk krets er den elektriske spenningen V i volt (V) lik energiforbruket E i joule (J)

dividert med den elektriske ladningen Q i coulombs (C).

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

V er spenningen målt i volt (V)

E er energien målt i joule (J)

Q er den elektriske ladningen målt i coulombs (C)

Spenning i serie

Den totale spenningen til flere spenningskilder eller spenningsfall i serie er summen av dem.

V_T = V₁+ V₂+ V₃+...

V _T - den ekvivalente spenningskilden eller spenningsfallet i volt (V).

V ₁ - spenningskilde eller spenningsfall i volt (V).

V ₂ - spenningskilde eller spenningsfall i volt (V).

V ₃ - spenningskilde eller spenningsfall i volt (V).

Spenning parallelt

Spenningskilder eller spenningsfall i parallell har lik spenning.

V_T = V₁= V₂= V₃=...

V _T - den ekvivalente spenningskilden eller spenningsfallet i volt (V).

V ₁ - spenningskilde eller spenningsfall i volt (V).

V ₂ - spenningskilde eller spenningsfall i volt (V).

V ₃ - spenningskilde eller spenningsfall i volt (V).

Spenningsdeler

For elektrisk krets med motstander (eller annen impedans) i serie, er spenningsfallet V _i på motstanden R _i :

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

Kirchhoffs spenningslov (KVL)

Summen av spenningsfall ved en strømsløyfe er null.

∑ V_k = 0

DC krets

Likestrøm (DC) genereres av en konstant spenningskilde som et batteri eller likespenningskilde.

Spenningsfallet på en motstand kan beregnes fra motstandens motstand og motstandens strøm, ved å bruke Ohms lov:

Spenningsberegning med Ohms lov

V_R = I_R × R

V _R - spenningsfall på motstanden målt i volt (V)

I _R - strøm flyt gjennom motstanden målt i ampere (A)

R - motstanden til motstanden målt i ohm (Ω)

AC krets

Vekselstrøm genereres av en sinusformet spenningskilde.

Ohms lov

V_Z = I_Z × Z

V _Z - spenningsfall på lasten målt i volt (V)

I _Z - strøm flyt gjennom lasten målt i ampere (A)

Z - impedansen til lasten målt i ohm (Ω)

Momentan spenning

v(t) = V_max × sin(ωt+θ)

v(t) - spenning på tidspunkt t, målt i volt (V).

V _max - maksimal spenning (=amplitude av sinus), målt i volt (V).

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

t - tid, målt i sekunder (s).

θ - fase av sinusbølge i radianer (rad).

RMS (effektiv) spenning

V_rms = V_eff = V_max/ √2 ≈ 0.707 V_max

V _rms - RMS spenning, målt i volt (V).

V _max - maksimal spenning (=amplitude av sinus), målt i volt (V).

Spenning fra topp til topp

V_p-p = 2V_max

Spenningsfall

Spenningsfall er fallet av elektrisk potensial eller potensialforskjell på belastningen i en elektrisk krets.

Spenningsmåling

Elektrisk spenning måles med Voltmeter.Voltmeteret kobles parallelt til den målte komponenten eller kretsen.

Voltmeteret har veldig høy motstand, så det påvirker nesten ikke den målte kretsen.

Spenning etter land

AC-spenningsforsyningen kan variere for hvert land.

Europeiske land bruker 230V mens land i Nord-Amerika bruker 120V.

Land	Spenning [Volt]	Frekvens [Hertz]
Australia	230V	50 Hz
Brasil	110V	60 Hz
Canada	120V	60 Hz
Kina	220V	50 Hz
Frankrike	230V	50 Hz
Tyskland	230V	50 Hz
India	230V	50 Hz
Irland	230V	50 Hz
Israel	230V	50 Hz
Italia	230V	50 Hz
Japan	100V	50/60 Hz
New Zealand	230V	50 Hz
Filippinene	220V	60 Hz
Russland	220V	50 Hz
Sør-Afrika	220V	50 Hz
Thailand	220V	50 Hz
Storbritannia	230V	50 Hz
USA	120V	60 Hz

Elektrisk strøm ►