Sähköjännite

Sähköjännite määritellään sähkökentän kahden pisteen välisenä sähköpotentiaalierona.

Vesiputkien analogian avulla voimme visualisoida jännitteen korkeuserona, joka saa veden virtaamaan alas.

V = φ ₂ - φ ₁

V on pisteen 2 ja 1 välinen jännite voltteina (V) .

φ ₂ on sähköpotentiaali pisteessä 2 voltteina (V).

φ ₁ on sähköpotentiaali pisteessä 1 voltteina (V).

Sähköpiirissä sähköjännite V voltteina (V) on yhtä suuri kuin energiankulutus E jouleina (J)

jaettuna sähkövarauksen Q coulombin (C).

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

V on jännite mitattuna voltteina (V)

E on joulina mitattu energia (J)

Q on sähkövaraus mitattuna kulonkeina (C)

Jännite sarjassa

Useiden jännitelähteiden tai sarjaan kuuluvien jännitehäviöiden kokonaisjännite on niiden summa.

V _T = V ₁ + V ₂ + V ₃ + ...

V _T - vastaava jännitelähde tai jännitehäviö voltteina (V).

V ₁ - jännitelähde tai jännitehäviö voltteina (V).

V ₂ - jännitelähde tai jännitehäviö voltteina (V).

V ₃ - jännitelähde tai jännitehäviö voltteina (V).

Jännite rinnakkain

Jännitelähteillä tai jännitehäviöillä on yhtä suuri jännite.

V _T = V ₁ = V ₂ = V ₃ = ...

V _T - vastaava jännitelähde tai jännitehäviö voltteina (V).

V ₁ - jännitelähde tai jännitehäviö voltteina (V).

V ₂ - jännitelähde tai jännitehäviö voltteina (V).

V ₃ - jännitelähde tai jännitehäviö voltteina (V).

Jännitteenjakaja

Sähköisten piirien kanssa vastukset (tai muun impedanssin) sarjassa, jännitteen alenemaa V; _i on vastus R _i on:

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

Kirchhoffin jännitelaki (KVL)

Virtapiirin jännitehäviöiden summa on nolla.

∑ V _k = 0

DC-piiri

Tasavirta (DC) syntyy vakiojännitelähteestä, kuten akusta tai tasajännitelähteestä.

Vastuksen jännitehäviö voidaan laskea vastuksen vastuksesta ja vastuksen virrasta Ohmin lakia käyttämällä:

Jännitteen laskenta Ohmin lailla

V _R = I _R × R

V _R - vastuksen jännitehäviö mitattuna voltteina (V)

I _R - virran virta vastuksen läpi ampeereina (A)

R - vastuksen vastus mitattuna ohmina (Ω)

AC-piiri

Vaihtovirta syntyy sinimuotoisesta jännitelähteestä.

Ohmin laki

V _Z = I _Z × Z

V _Z - kuorman jännitehäviö mitattuna voltteina (V)

I _Z - virran virta kuorman läpi mitattuna ampeereina (A)

Z - kuorman impedanssi mitattuna ohmina (Ω)

Hetkellinen jännite

v ( t ) = V _max × sin ( ωt + θ )

v (t) - jännite hetkellä t mitattuna voltteina (V).

V _max - maksimaalinen jännite (= amplitudi sine), mitattuna V (V).

ω - kulmataajuus mitattuna radiaaneina sekunnissa (rad / s).

t - aika sekunteina.

θ - siniaallon vaihe radiaaneina (rad).

RMS (tehollinen) jännite

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

V _rms - RMS-jännite mitattuna voltteina (V).

V _max - maksimaalinen jännite (= amplitudi sine), mitattuna V (V).

Huipusta huippuun -jännite

V _p-p = 2 V _maks

Jännitteen putoaminen

Jännitehäviö on sähköisen potentiaalin pudotus tai potentiaaliero sähköpiirin kuormituksessa.

Jännitteen mittaus

Sähköjännite mitataan volttimittarilla. Voltimittari on kytketty rinnakkain mitatun komponentin tai piirin kanssa.

Voltimittarilla on erittäin suuri vastus, joten se ei melkein vaikuta mitattuun piiriin.

Jännite maittain

Vaihtovirtajännite voi vaihdella maittain.

Euroopan maat käyttävät 230 V: ta, kun taas Pohjois-Amerikan maat käyttävät 120 V: ta.

Maa	Jännite [Volttia]	Taajuus [Hertz]
Australia	230 V	50Hz
Brasilia	110 V	60Hz
Kanada	120 V	60Hz
Kiina	220 V	50Hz
Ranska	230 V	50Hz
Saksa	230 V	50Hz
Intia	230 V	50Hz
Irlanti	230 V	50Hz
Israel	230 V	50Hz
Italia	230 V	50Hz
Japani	100 V	50 / 60Hz
Uusi Seelanti	230 V	50Hz
Filippiinit	220 V	60Hz
Venäjä	220 V	50Hz
Etelä-Afrikka	220 V	50Hz
Thaimaa	220 V	50Hz
UK	230 V	50Hz
USA	120 V	60Hz

Sähkövirta ►