Wir erklären, was Spannung ist und welche Arten es gibt. Was ist das Ohmsche Gesetz und wie wird diese Größe gemessen?
Was ist Spannung?
Spannung ist die Größe, die den Unterschied des elektrischen Potenzials zwischen zwei bestimmten Punkten ausmacht. Auch genannt elektrische Potenzialdifferenz oder elektrische Spannung, ist die Arbeit pro Einheit von elektrische Ladung die auf ein Teilchen a . ausübt elektrisches Feld, um es zwischen zwei bestimmten Punkten bewegen zu können.
Wenn zwei Punkte, die eine elektrische Potentialdifferenz aufweisen, mit einem leitfähigen Material verbunden werden, entsteht ein Fluss vonElektronen, die als bekannt ist elektrischer Strom, die einen Teil der Last vom Punkt mit dem höchsten zum niedrigsten Potential trägt.
Die elektrische Potentialdifferenz ist die Spannung, und dasStrom es hört auf, sobald beide Punkte das gleiche Potenzial haben, es sei denn, ein bestimmter Potenzialunterschied wird durch einen Generator oder eine externe Quelle aufrechterhalten.
Wenn also von Einzelpunktspannung gesprochen wird, wird sie in . bezeichnet Vergleich mit jedem anderen Körper, mit dem er in Kontakt kommt und dessen Potential gleich Null angenommen wird.
Um Spannung zu verstehen, wird oft eine hydraulische Metapher verwendet (mit Wasser). Stellen wir uns eine kreisförmige Strecke von Rohren vor, durch die das Wasser zirkuliert (in diesem Fall gleichbedeutend mit dem Elektronenfluss). Die breiten Rohre sind leitfähige Materialien, die schmalen sind isolierend oder Widerstände. Dieser Weg wird durch eine Hydraulikpumpe (die im Beispiel der Spannungsquelle entspricht) mobilisiert, die das Wasser aufgrund einer Druckdifferenz in Bezug auf einen anderen Punkt in der Rohrleitung drückt. Dieser Unterschied von Druck es entspricht der elektrischen Spannung.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein mit Hochspannung ausgestatteter Stromkreis eine größere Arbeitskapazität hat (das Wasser bewegt sich im vorherigen Beispiel mit größerer Kraft) und daher stärker oder sogar gefährlicher ist.
Spannungsarten
Es gibt folgende Spannungsarten:
- Induzierte Spannung. Dies ist die Bezeichnung für die elektromotorische Kraft oder induzierte Spannung, die erforderlich ist, um zu erzeugenelektrische Energie innerhalb einer Schaltung, das heißt um eine Potentialdifferenz zu erzeugen. In einem offenen Stromkreis kann diese Kraft die elektrische Spannung zwischen zwei Punkten aufrechterhalten, in einem geschlossenen Stromkreis erzeugt sie einen Stromfluss.
- Wechselspannung. Es wird durch die Buchstaben VA mit positiven und negativen Werten auf einer kartesischen Achse dargestellt, da es als Sinuswelle gilt. Es ist die gebräuchlichste Spannung in Steckdosen, da sie am einfachsten zu erzeugen und zu transportieren ist. Wie der Name schon sagt, ist es eine Spannung mit wechselnden Werten, nicht konstant im Wetter und seine Häufigkeit hängt vom jeweiligen Land oder der Region ab.
- Gleichstromspannung. Es ist bei Motoren üblich undBatterien, und wird aus der Umwandlung von Wechselstrom in mehr oder weniger Dauerstrom mit kleinen Spitzen unter Verwendung von Sicherungen und Transformatoren gewonnen.
- Dauerspannung Auch Spannung von genanntDC (VCC), es ist der reinste Strom, den es in Chips gibt,Mikroprozessoren und andere Geräte, die kontinuierliche und konstante Spannungen benötigen. Es wird normalerweise nach Behandlung mit Elektrolytkondensatoren erhalten.
Ohm'sches Gesetz
Von dem deutschen Physiker Georg Simon Ohm postuliert, schreibt es vor, dass die zwischen den Enden eines bestimmten Leiters angelegte Potenzialdifferenz (V) proportional zu der durch den Leiter fließenden Strommenge (I) ist, abhängig von seiner Ausdauer. Dies wurde in der folgenden Formel verkörpert:
V = R. ich, wo V ist die Spannung, ich ist der aktuelle und R die Festigkeit des Materials.
Wenn Sie zwei dieser Variablen haben, ist es möglich, die dritte leicht zu berechnen.
Wie wird Spannung gemessen?
Zur Spannungsmessung wird ein Voltmeter verwendet, das parallel zur Stromquelle installiert ist. Energie um das elektrische Potential zu messen und zu quantifizieren. Andere verwendete Geräte sind die Tester (oder Multimeter) und Potentiometer.
In jedem Fall wird die Spannung unter Berücksichtigung der Gesamtenergie berechnet, die erforderlich ist, um eine kleine elektrische Ladung vom Anfang zum Ende des Stromkreises zu bewegen, geteilt durch die Größe dieser Ladung.
Gemäß Internationales System (SI) wird die elektrische Spannung in Volt gemessen (daher der BegriffStromspannung), dargestellt durch den Buchstaben V, zu Ehren von Alexander Volta, dem Schöpfer der voltaischen Säule im 17. Jahrhundert. Ein Volt ist gleich eins Juli geteilt durch a Coulomb.