Elektrisk spänning
Elektrisk spänning eller potentialskillnad, väsentligen samma sak som elektromotorisk kraft, är skillnaden i elektrisk potential mellan två punkter i en elektrisk krets.[1] För exempelvis ett batteri skiljer sig laddningen mellan plus- och minuspol och beror på hur många "flyttbara" (överskott av) elektroner minussidan har och hur många mottagaratomer med underskott av elektroner plussidan har.[2]
Om punkter med olika potential kommer i kontakt med varandra genom en elektrisk ledare, till exempel en metalltråd eller resistor, uppstår en elektrisk ström som strävar att utjämna potentialskillnaden mellan punkterna. Strömmen består av en förflyttning av laddade partiklar, vanligtvis elektroner. Elektroner rör sig från minuspol till pluspol, men enligt konventionen för strömriktning är strömmens riktning från pluspol till minuspol.[1]
En sammankoppling som praktiskt taget saknar resistans kallas kortslutning eller supraledare. I en supraledare kan elektronerna ledas i en ring där strömmen kan cirkulera utan att någon potential blir utjämnad.
Elektrisk ström är potentiellt farlig. Det räcker med 50-80 milliampere för att döda en människa och de 230 volt som finns i våra bostäder kan ge strömmar av storleksordningen 100 milliampere.
Vanliga värden på säkringar är 10 A och 16 A.
Elektrisk spänning mäts i enheten volt som förkortas V. Enheten volt är ingen grundenhet i SI utan definieras som den spänning som krävs över en elektrisk last för att strömstyrkan 1 A ska generera effekten 1 W = 1 J/s.[2]
En storhet som anger den elektriska spänningen mellan två punkter brukar betecknas U (av ty. Unterschied som betyder 'differens', 'skillnad') i bland annat svensk litteratur. I engelskspråkig litteratur betecknas spänning vanligen V (voltage) eller E (electromotive force).
Ett exempel på formel där beteckningen används är Ohms lag
- <math>U=R \cdot I</math>
som är sambandet mellan spänningen U (i volt) över en belastning, belastningens resistans R (i ohm) och den strömstyrka I (i ampere) som uppstår genom belastningen. Ett annat exempel är Joules effektlag
- <math>P = U \cdot I</math>
som är sambandet mellan den värmeeffekt P (i watt) som utvecklas i en resistor, spänningsfallet U (i volt) över resistorn och strömstyrkan I (i ampere) genom densamma.[1][2]
I Europa har de flesta vägguttagen spänningen 230 V. Observera dock att det då rör sig om effektivvärdet för en växelspänning. Toppvärdet är 325 V (effektivvärdet 230 V multiplicerat med roten ur 2), vilket uppnås 100 gånger per sekund, varannan gång med positivt och varannan med negativt tecken. Frekvensen är 50 Hz, vilket innebär att spänningen, potentialskillnaden, växlar tecken 100 gånger per sekund. Därav namnet växelspänning.[1]
Spänningsområden
Elektrisk spänning delas in i olika storleksområden. I Sverige görs indelningen klenspänning upp till 50 V, lågspänning 50 V - 1000 V och högspänning över 1000 V.
Se även
Referenser
| |||||||||||