Elektrické napětí

Elektrické napětí je definováno jako rozdíl elektrického potenciálu mezi dvěma body elektrického pole.

Pomocí analogie vodního potrubí můžeme vizualizovat napětí jako výškový rozdíl, díky kterému voda stéká dolů.

V = φ ₂ - φ ₁

V je napětí mezi bodem 2 a 1 ve voltech (V) .

φ ₂ je elektrický potenciál v bodě # 2 ve voltech (V).

φ ₁ je elektrický potenciál v bodě # 1 ve voltech (V).

V elektrickém obvodu se elektrické napětí V ve voltech (V) rovná spotřebě energie E v joulech (J)

děleno elektrickým nábojem Q v coulombech (C).

V je napětí měřené ve voltech (V)

E je energie měřená v joulech (J)

Q je elektrický náboj měřený v coulombech (C)

Napětí v sérii

Celkové napětí několika zdrojů napětí nebo poklesy napětí v sérii je jejich součet.

V _T = V ₁ + V ₂ + V ₃ + ...

V _T - ekvivalentní zdroj napětí nebo pokles napětí ve voltech (V).

V ₁ - zdroj napětí nebo pokles napětí ve voltech (V).

V ₂ - zdroj napětí nebo pokles napětí ve voltech (V).

V ₃ - zdroj napětí nebo pokles napětí ve voltech (V).

Napětí paralelně

Zdroje napětí nebo poklesy napětí paralelně mají stejné napětí.

V _T = V ₁ = V ₂ = V ₃ = ...

V _T - ekvivalentní zdroj napětí nebo pokles napětí ve voltech (V).

V ₁ - zdroj napětí nebo pokles napětí ve voltech (V).

V ₂ - zdroj napětí nebo pokles napětí ve voltech (V).

V ₃ - zdroj napětí nebo pokles napětí ve voltech (V).

Dělič napětí

Pro elektrický obvod s rezistory (nebo jinou impedancí) v sérii je pokles napětí V _i na rezistoru R _i :

Kirchhoffův zákon o napětí (KVL)

Součet poklesů napětí v proudové smyčce je nula.

∑ V _k = 0

DC obvod

Stejnosměrný proud (DC) je generován zdrojem konstantního napětí, jako je baterie nebo zdroj stejnosměrného napětí.

Úbytek napětí na rezistoru lze vypočítat z odporu rezistoru a proudu rezistoru pomocí Ohmova zákona:

Výpočet napětí s Ohmovým zákonem

V _R = I _R × R

V _R - pokles napětí na rezistoru měřený ve voltech (V)

I _R - průtok proudu odporem měřený v ampérech (A)

R - odpor odporu měřený v ohmech (Ω)

AC obvod

Střídavý proud je generován zdrojem sinusového napětí.

Ohmův zákon

V _Z = I _Z × Z

V _Z - úbytek napětí na zátěži měřený ve voltech (V)

I _Z - tok proudu zátěží měřený v ampérech (A)

Z - impedance zátěže měřená v ohmech (Ω)

Okamžité napětí

v ( t ) = V _max × sin ( ωt + θ )

v (t) - napětí v čase t, měřeno ve voltech (V).

V _max - maximální napětí (= amplituda sinusu), měřeno ve voltech (V).

ω - úhlová frekvence měřená v radiánech za sekundu (rad / s).

t - čas, měřený v sekundách (s).

θ        - fáze sinusové vlny v radiánech (rad).

RMS (efektivní) napětí

V _rms =  V _eff  =  V _max / √ 2 ≈ 0,707 V _max

V _rms - RMS napětí, měřeno ve voltech (V).

V _max - maximální napětí (= amplituda sinusu), měřeno ve voltech (V).

Špičkové napětí

V _p-p = 2 V _max

Pokles napětí

Pokles napětí je pokles elektrického potenciálu nebo rozdílu potenciálů na zátěži v elektrickém obvodu.

Měření napětí

Elektrické napětí se měří voltmetrem. Voltmetr je připojen paralelně k měřené součástce nebo obvodu.

Voltmetr má velmi vysoký odpor, takže téměř neovlivňuje měřený obvod.

Napětí podle země

Napájení střídavým napětím se může v jednotlivých zemích lišit.

Evropské země používají napětí 230 V, zatímco země Severní Ameriky používají napětí 120 V.

Viz také

• Dělič napětí
• Ohmův zákon
• Volt
• Kirchhoffovy zákony
• Elektrický proud
• Elektrická energie
• Elektrický náboj
• Rezistor
• Elektrické jednotky
• Konverze energie
• Elektrické kalkulačky
• Elektrické výpočty