Elektrické napätie

Elektrické napätie je definované ako rozdiel elektrického potenciálu medzi dvoma bodmi elektrického poľa.

Pomocou analógie s vodným potrubím môžeme vizualizovať napätie ako výškový rozdiel, ktorý spôsobuje, že voda steká dole.

V = φ₂ - φ₁

V je napätie medzi bodom 2 a 1 vo voltoch (V) .

φ ₂ je elektrický potenciál v bode #2 vo voltoch (V).

φ ₁ je elektrický potenciál v bode #1 vo voltoch (V).

V elektrickom obvode sa elektrické napätie V vo voltoch (V) rovná spotrebe energie E v jouloch (J)

delené elektrickým nábojom Q v coulombách (C).

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

V je napätie merané vo voltoch (V)

E je energia meraná v jouloch (J)

Q je elektrický náboj meraný v coulombách (C)

Napätie v sérii

Celkové napätie viacerých zdrojov napätia alebo poklesov napätia v sérii je ich súčet.

V_T = V₁+ V₂+ V₃+...

V _T - ekvivalentný zdroj napätia alebo pokles napätia vo voltoch (V).

V ₁ - zdroj napätia alebo pokles napätia vo voltoch (V).

V ₂ - zdroj napätia alebo pokles napätia vo voltoch (V).

V ₃ - zdroj napätia alebo pokles napätia vo voltoch (V).

Napätie paralelne

Zdroje napätia alebo paralelné poklesy napätia majú rovnaké napätie.

V_T = V₁= V₂= V₃=...

V _T - ekvivalentný zdroj napätia alebo pokles napätia vo voltoch (V).

V ₁ - zdroj napätia alebo pokles napätia vo voltoch (V).

V ₂ - zdroj napätia alebo pokles napätia vo voltoch (V).

V ₃ - zdroj napätia alebo pokles napätia vo voltoch (V).

Delič napätia

Pre elektrický obvod s odpormi (alebo inou impedanciou) v sérii je pokles napätia V _i na rezistore R _i :

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

Kirchhoffov zákon napätia (KVL)

Súčet poklesov napätia v prúdovej slučke je nulový.

∑ V_k = 0

DC obvod

Jednosmerný prúd (DC) je generovaný zdrojom konštantného napätia, ako je batéria alebo zdroj jednosmerného napätia.

Pokles napätia na rezistore možno vypočítať z odporu rezistora a prúdu rezistora pomocou Ohmovho zákona:

Výpočet napätia s Ohmovým zákonom

V_R = I_R × R

V _R - pokles napätia na rezistore meraný vo voltoch (V)

I _R - prietok prúdu cez odpor meraný v ampéroch (A)

R - odpor odporu meraný v ohmoch (Ω)

AC obvod

Striedavý prúd je generovaný zdrojom sínusového napätia.

Ohmov zákon

V_Z = I_Z × Z

V _Z - pokles napätia na záťaži meraný vo voltoch (V)

I _Z - prietok prúdu záťažou meraný v ampéroch (A)

Z - impedancia záťaže meraná v ohmoch (Ω)

Okamžité napätie

v(t) = V_max × sin(ωt+θ)

v(t) - napätie v čase t, merané vo voltoch (V).

V _max - maximálne napätie (= amplitúda sínusu), merané vo voltoch (V).

ω - uhlová frekvencia meraná v radiánoch za sekundu (rad/s).

t - čas, meraný v sekundách (s).

θ - fáza sínusovej vlny v radiánoch (rad).

RMS (efektívne) napätie

V_rms = V_eff = V_max/ √2 ≈ 0.707 V_max

V _rms - RMS napätie, merané vo voltoch (V).

V _max - maximálne napätie (= amplitúda sínusu), merané vo voltoch (V).

Vrcholové napätie

V_p-p = 2V_max

Pokles napätia

Pokles napätia je pokles elektrického potenciálu alebo potenciálny rozdiel na záťaži v elektrickom obvode.

Meranie napätia

Elektrické napätie sa meria voltmetrom.Voltmeter je pripojený paralelne k meranému komponentu alebo obvodu.

Voltmeter má veľmi vysoký odpor, takže takmer neovplyvňuje meraný obvod.

Napätie podľa krajiny

Napájanie striedavým prúdom sa môže v jednotlivých krajinách líšiť.

Európske krajiny používajú 230 V, zatiaľ čo krajiny Severnej Ameriky používajú 120 V.

Krajina	Napätie [Volty]	Frekvencia [Hertz]
Austrália	230V	50 Hz
Brazília	110V	60 Hz
Kanada	120V	60 Hz
Čína	220V	50 Hz
Francúzsko	230V	50 Hz
Nemecko	230V	50 Hz
India	230V	50 Hz
Írsko	230V	50 Hz
Izrael	230V	50 Hz
Taliansko	230V	50 Hz
Japonsko	100 V	50/60 Hz
Nový Zéland	230V	50 Hz
Filipíny	220V	60 Hz
Rusko	220V	50 Hz
južná Afrika	220V	50 Hz
Thajsko	220V	50 Hz
UK	230V	50 Hz
USA	120V	60 Hz

Elektrický prúd ►