แรงดันไฟฟ้า

แรงดันไฟฟ้าหมายถึงความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างจุดสองจุดของสนามไฟฟ้า

เมื่อใช้การเปรียบเทียบท่อน้ำ เราสามารถเห็นภาพความต่างศักย์ไฟฟ้าที่ทำให้น้ำไหลลงได้

V = φ₂ - φ₁

Vคือแรงดันไฟฟ้าระหว่างจุดที่ 2 ถึง 1 ใน หน่วยโวลต์ (V )

φ ₂คือศักย์ไฟฟ้าที่จุด #2 มีหน่วยเป็นโวลต์ (V)

φ ₁คือศักย์ไฟฟ้าที่จุด #1 มีหน่วยเป็นโวลต์ (V)

ในวงจรไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าVในหน่วยโวลต์ (V) เท่ากับการใช้พลังงานEในหน่วยจูล (J)

หารด้วยประจุไฟฟ้า Q มีหน่วยเป็นคูลอมบ์ (C)

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

Vคือแรงดันไฟฟ้าที่วัดเป็นโวลต์ (V)

Eคือพลังงานที่วัดได้ในหน่วยจูล (J)

Qคือประจุไฟฟ้าที่วัดได้ในคูลอมบ์ (C)

แรงดันไฟฟ้าเป็นอนุกรม

แรงดันรวมของแหล่งจ่ายแรงดันหลายแหล่งหรือแรงดันตกในอนุกรมคือผลรวมของมัน

V_T = V₁+ V₂+ V₃+...

V _T - แหล่งจ่ายแรงดันเทียบเท่าหรือแรงดันตกคร่อมเป็นโวลต์ (V)

V ₁ - แหล่งจ่ายแรงดันหรือแรงดันตกเป็นโวลต์ (V)

V ₂ - แหล่งจ่ายแรงดันหรือแรงดันตกเป็นโวลต์ (V)

V ₃ - แหล่งจ่ายแรงดันหรือแรงดันตกเป็นโวลต์ (V)

แรงดันไฟฟ้าแบบขนาน

แหล่งจ่ายแรงดันหรือแรงดันตกขนานมีแรงดันเท่ากัน

V_T = V₁= V₂= V₃=...

V _T - แหล่งจ่ายแรงดันเทียบเท่าหรือแรงดันตกคร่อมเป็นโวลต์ (V)

V ₁ - แหล่งจ่ายแรงดันหรือแรงดันตกเป็นโวลต์ (V)

V ₂ - แหล่งจ่ายแรงดันหรือแรงดันตกเป็นโวลต์ (V)

V ₃ - แหล่งจ่ายแรงดันหรือแรงดันตกเป็นโวลต์ (V)

ตัวแบ่งแรงดัน

สำหรับวงจรไฟฟ้าที่มีตัวต้านทาน (หรืออิมพีแดนซ์อื่นๆ) ต่ออนุกรมกัน แรงดันตกคร่อม V _iบนตัวต้านทาน R _iคือ:

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

กฎแรงดันไฟฟ้าของ Kirchhoff (KVL)

ผลรวมของแรงดันตกที่ลูปปัจจุบันเป็นศูนย์

∑ V_k = 0

วงจรไฟฟ้ากระแสตรง

ไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ถูกสร้างขึ้นโดยแหล่งจ่ายแรงดันคงที่ เช่น แบตเตอรี่หรือแหล่งจ่ายแรงดันไฟกระแสตรง

แรงดันตกบนตัวต้านทานสามารถคำนวณได้จากความต้านทานของตัวต้านทานและกระแสของตัวต้านทาน โดยใช้กฎของโอห์ม:

การคำนวณแรงดันไฟฟ้าด้วยกฎของโอห์ม

V_R = I_R × R

_VR - แรงดันตกบนตัวต้านทานวัดเป็นโวลต์ (V )

IR - กระแสไหลผ่านตัวต้านทานวัดเป็นแอมแปร์ (A ₎

R - ความต้านทานของตัวต้านทานวัดเป็นโอห์ม (Ω)

วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ

กระแสสลับถูกสร้างขึ้นโดยแหล่งจ่ายแรงดันไซน์

กฎของโอห์ม

V_Z = I_Z × Z

VZ - แรงดันตกบนโหลดวัดเป็นโวลต์ (V ₎

I _Z - กระแสไหลผ่านโหลดวัดเป็นแอมแปร์ (A)

Z - อิมพีแดนซ์ของโหลดวัดเป็นโอห์ม (Ω)

แรงดันไฟฟ้าชั่วขณะ

v(t) = V_max × sin(ωt+θ)

v(t) - แรงดันไฟฟ้า ณ เวลา เสื้อ วัดเป็นโวลต์ (V)

V _{สูงสุด} - แรงดันไฟฟ้าสูงสุด (=แอมพลิจูดของไซน์) วัดเป็นโวลต์ (V)

ω -ความถี่เชิงมุมวัดเป็นเรเดียนต่อวินาที (rad/s)

t - เวลาวัดเป็นวินาที (วินาที)

θ - เฟสของคลื่นไซน์เป็นเรเดียน (rad)

แรงดันไฟฟ้า RMS (มีผล)

V_rms = V_eff = V_max/ √2 ≈ 0.707 V_max

V _rms - แรงดัน RMS วัดเป็นโวลต์ (V)

V _{สูงสุด} - แรงดันไฟฟ้าสูงสุด (=แอมพลิจูดของไซน์) วัดเป็นโวลต์ (V)

แรงดันพีคทูพีค

V_p-p = 2V_max

แรงดันตก

แรงดันตกคือการลดลงของศักย์ไฟฟ้าหรือความต่างศักย์บนโหลดในวงจรไฟฟ้า

การวัดแรงดันไฟฟ้า

วัดแรงดันไฟฟ้าด้วยโวลต์มิเตอร์โวลต์มิเตอร์เชื่อมต่อแบบขนานกับส่วนประกอบหรือวงจรที่วัดได้

โวลต์มิเตอร์มีความต้านทานสูงมาก ดังนั้นจึงแทบไม่ส่งผลต่อวงจรที่วัดได้

แรงดันไฟฟ้าตามประเทศ

การจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับอาจแตกต่างกันไปในแต่ละประเทศ

ประเทศในยุโรปใช้ 230V ในขณะที่ประเทศในอเมริกาเหนือใช้ 120V

ประเทศ	แรงดันไฟฟ้า [โวลต์]	ความถี่ [เฮิรตซ์]
ออสเตรเลีย	230V	50Hz
บราซิล	110V	60Hz
แคนาดา	120V	60Hz
จีน	220V	50Hz
ฝรั่งเศส	230V	50Hz
เยอรมนี	230V	50Hz
อินเดีย	230V	50Hz
ไอร์แลนด์	230V	50Hz
อิสราเอล	230V	50Hz
อิตาลี	230V	50Hz
ญี่ปุ่น	100V	50/60Hz
นิวซีแลนด์	230V	50Hz
ฟิลิปปินส์	220V	60Hz
รัสเซีย	220V	50Hz
แอฟริกาใต้	220V	50Hz
ประเทศไทย	220V	50Hz
สหราชอาณาจักร	230V	50Hz
สหรัฐอเมริกา	120V	60Hz

กระแสไฟฟ้า ►