Voltage är den elektromotoriska kraften eller den elektriska potentiella energiskillnaden mellan två punkter (ofta inom ramen för en elektrisk krets) per laddningsenhet, uttryckt i volt (V). Spänning, tillsammans med ström och resistans, beskriver elektronernas beteende. Sambanden observeras genom tillämpning av Ohms lag och Kirchhoffs kretslagar.
Voltage: Ett exempel på konceptet
Begreppen spänning, laddning, ström och resistans kan förklaras med en hink med vatten och en slang fäst i botten. Vattnet representerar laddning (och elektronernas rörelse). Vattenflödet genom slangen representerar ström. Slangens bredd representerar motstånd; en smal slang skulle ha mindre flöde än en bredare slang. Mängden tryck som skapas i änden av slangen av vattnet representerar spänning.
Om du skulle hälla en liter vatten i hinken medan du täcker änden av slangen med tummen, liknar trycket du känner mot tummen hur spänningen fungerar. Den potentiella energiskillnaden mellan de två punkterna - toppen av vattenlinjen och änden av slangen - är bara en liter vatten. Låt oss nu säga att du hittade en hink som är stor nog att fyllas med 450 liter vatten (ungefär tillräckligt för att fylla en badtunna för sex personer). Föreställ dig vilken typ av tryck din tumme kan känna när du försöker hålla tillbaka den mängden vatten.
Putting It All Together
Voltage (orsaken) är det som får strömmen (effekten) att hända; utan någon spänningspress för att tvinga den skulle det inte finnas något flöde av elektroner. Mängden elektronflöde som skapas av spänning är viktig med hänsyn till det arbete som behöver utföras. Några 1,5 V AA-batterier är allt du behöver för att driva en liten fjärrstyrd leksak. Men du skulle inte förvänta dig att samma batterier skulle kunna driva en stor apparat som kräver 120 V, till exempel ett kylskåp eller torktumlare. Tänk på spänningsspecifikationerna med elektronik, särskilt när du jämför skyddsklassificeringar på överspänningsskydd.
USA:s elnät, till exempel, arbetar med 120 V (vid 60 Hz), vilket innebär att du kan använda en 120 V stereomottagare med ett par högtalare. Men för att samma stereomottagare ska fungera säkert i Australien, som arbetar på 240 V (vid 50 Hz), behöver du en strömomvandlare och en kontaktadapter.
FAQ
Vad är definitionen av högspänning?
International Electrotechnical Commission (IEC) definierar högspänning som mer än 1 000 volt (V) växelström (AC) och över 1 500 V likström (DC). Occupational Safety and He alth Administration (OSHA) anser dock att alla spänningar på 50 volt eller högre är farliga.
Vad är definitionen av ett spänningsfall?
Ett spänningsfall är spänningsförlust på grund av impedans. Överdrivet spänningsfall kan orsaka felaktig, oregelbunden eller utebliven drift av elektrisk utrustning. Du kan hjälpa till att förhindra spänningsfall med hjälp av en spänningsregulator.
