Tensiune electrică

Tensiunea electrică este definită ca diferența de potențial electric între două puncte ale unui câmp electric.

Folosind analogia conductei de apă, putem vizualiza tensiunea ca diferență de înălțime care face ca apa să curgă în jos.

V = φ₂ - φ₁

V este tensiunea dintre punctul 2 și 1 în volți (V) .

φ ₂ este potențialul electric la punctul #2 în volți (V).

φ ₁ este potențialul electric la punctul #1 în volți (V).

Într-un circuit electric, tensiunea electrică V în volți (V) este egală cu consumul de energie E în jouli (J)

împărțit la sarcina electrică Q în coulombi (C).

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

V este tensiunea măsurată în volți (V)

E este energia măsurată în jouli (J)

Q este sarcina electrică măsurată în coulombi (C)

Tensiune în serie

Tensiunea totală a mai multor surse de tensiune sau căderile de tensiune în serie este suma lor.

V_T = V₁+ V₂+ V₃+...

V _T - sursa de tensiune echivalentă sau căderea de tensiune în volți (V).

V ₁ - sursa de tensiune sau căderea de tensiune în volți (V).

V ₂ - sursa de tensiune sau căderea de tensiune în volți (V).

V ₃ - sursa de tensiune sau căderea de tensiune în volți (V).

Tensiune în paralel

Sursele de tensiune sau căderile de tensiune în paralel au tensiune egală.

V_T = V₁= V₂= V₃=...

V _T - sursa de tensiune echivalentă sau căderea de tensiune în volți (V).

V ₁ - sursa de tensiune sau căderea de tensiune în volți (V).

V ₂ - sursa de tensiune sau căderea de tensiune în volți (V).

V ₃ - sursa de tensiune sau căderea de tensiune în volți (V).

Divizor de tensiune

Pentru circuitul electric cu rezistențe (sau altă impedanță) în serie, căderea de tensiune V _i pe rezistența R _i este:

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

Legea tensiunii lui Kirchhoff (KVL)

Suma căderilor de tensiune la o buclă de curent este zero.

∑ V_k = 0

circuit DC

Curentul continuu (DC) este generat de o sursă de tensiune constantă, cum ar fi o baterie sau o sursă de tensiune DC.

Căderea de tensiune pe un rezistor poate fi calculată din rezistența rezistenței și curentul rezistenței, folosind legea lui Ohm:

Calculul tensiunii cu legea lui Ohm

V_R = I_R × R

V _R - căderea de tensiune pe rezistor măsurată în volți (V)

I _R - fluxul de curent prin rezistor măsurat în amperi (A)

R - rezistența rezistenței măsurată în ohmi (Ω)

circuit AC

Curentul alternativ este generat de o sursă de tensiune sinusoidală.

Legea lui Ohm

V_Z = I_Z × Z

V _Z - căderea de tensiune la sarcină măsurată în volți (V)

I _Z - fluxul de curent prin sarcină măsurat în amperi (A)

Z - impedanța sarcinii măsurată în ohmi (Ω)

Tensiune momentană

v(t) = V_max × sin(ωt+θ)

v(t) - tensiunea la momentul t, măsurată în volți (V).

V _max - tensiune maximă (=amplitudinea sinusului), măsurată în volți (V).

ω - frecvența unghiulară măsurată în radiani pe secundă (rad/s).

t - timpul, măsurat în secunde (s).

θ - faza undei sinusoidale în radiani (rad).

Tensiune RMS (efectivă).

V_rms = V_eff = V_max/ √2 ≈ 0.707 V_max

V _rms - tensiune RMS, măsurată în volți (V).

V _max - tensiune maximă (=amplitudinea sinusului), măsurată în volți (V).

Tensiune de la vârf la vârf

V_p-p = 2V_max

Cadere de tensiune

Căderea de tensiune este scăderea potențialului electric sau a diferenței de potențial asupra sarcinii dintr-un circuit electric.

Măsurarea Tensiunii

Tensiunea electrică se măsoară cu un voltmetru.Voltmetrul este conectat în paralel cu componenta sau circuitul măsurat.

Voltmetrul are o rezistență foarte mare, așa că aproape că nu afectează circuitul măsurat.

Tensiune în funcție de țară

Tensiunea de alimentare CA poate varia pentru fiecare țară.

Țările europene folosesc 230V, în timp ce țările din America de Nord folosesc 120V.

Țară	Voltaj [Volți]	Frecvență [Hertz]
Australia	230V	50 Hz
Brazilia	110V	60 Hz
Canada	120V	60 Hz
China	220V	50 Hz
Franţa	230V	50 Hz
Germania	230V	50 Hz
India	230V	50 Hz
Irlanda	230V	50 Hz
Israel	230V	50 Hz
Italia	230V	50 Hz
Japonia	100V	50/60Hz
Noua Zeelandă	230V	50 Hz
Filipine	220V	60 Hz
Rusia	220V	50 Hz
Africa de Sud	220V	50 Hz
Tailanda	220V	50 Hz
Regatul Unit	230V	50 Hz
STATELE UNITE ALE AMERICII	120V	60 Hz

Curentul electric ►