Co je napětí?

Napětí je elektromotorická síla nebo rozdíl elektrické potenciální energie mezi dvěma body (často v kontextu elektrického obvodu) na jednotku náboje, vyjádřený ve voltech (V). Napětí spolu s proud a odpor, popisuje chování elektronů. Vztahy jsou pozorovány prostřednictvím aplikace Ohmův zákon a Kirchhoffův obvodový zákon.

Napětí: Příklad konceptu

Pojmy napětí, náboje, proudu a odporu lze vysvětlit pomocí kbelíku s vodou a hadice připevněné ke dnu. Voda představuje náboj (a pohyb elektronů). Průtok vody hadicí představuje proud. Šířka hadice představuje odpor; tenká hadice by měla menší průtok než širší hadice. Velikost tlaku vytvořeného vodou na konci hadice představuje napětí.

Pokud byste nalili jeden galon vody do kbelíku a zakryli konec hadice palcem, tlak, který cítíte na palci, je podobný tomu, jak funguje napětí. Rozdíl potenciální energie mezi dvěma body – horní částí vodního potrubí a koncem hadice – je právě jeden galon vody. Nyní řekněme, že jste našli kbelík dostatečně velký na to, aby se dal naplnit 450 galony vody (zhruba dost na naplnění vířivky pro šest osob). Představte si, jaký tlak může cítit váš palec, když se snažíte zadržet takové množství vody.

Dát to všechno dohromady

Napětí (příčina) je to, co způsobuje, že se proud (důsledek) děje; bez jakéhokoli napěťového tlaku, který by jej vynutil, by nedošlo k žádnému toku elektronů. Množství elektronového toku vytvořeného napětím je důležité s ohledem na práci, kterou je třeba vykonat. K napájení malé hračky na dálkové ovládání vám postačí několik 1,5 V AA baterií. Nečekali byste však, že stejné baterie dokážou napájet velké zařízení vyžadující 120 V, jako je lednička nebo sušička prádla. Zvažte specifikace napětí s elektronikou, zejména při porovnávání stupně ochrany na přepěťových ochranách.

Například elektrická síť ve Spojených státech funguje při 120 V (při 60 Hz), což znamená, že můžete použít 120 V stereo přijímač s dvojicí reproduktorů. Ale aby tentýž stereo přijímač bezpečně fungoval v Austrálii, která pracuje při 240 V (při 50 Hz), potřebujete napájecí konvertor a zástrčkový adaptér.