Was ist Spannung?

Stromspannung ist die elektromotorische Kraft oder die elektrische potentielle Energiedifferenz zwischen zwei Punkten (oft im Zusammenhang mit einem Stromkreis) pro Ladungseinheit, ausgedrückt in Volt (V). Spannung, zusammen mit aktuell und Widerstand, beschreibt das Verhalten von Elektronen. Die Beziehungen werden durch die Anwendung von. beobachtet Ohmsches Gesetz und Kirchhoffsche Schaltungsgesetze.

Spannung: Ein Beispiel für das Konzept

Die Begriffe Spannung, Ladung, Strom und Widerstand lassen sich mit einem Eimer Wasser und einem am Boden befestigten Schlauch erklären. Das Wasser repräsentiert Ladung (und die Bewegung von Elektronen). Der Wasserfluss durch den Schlauch repräsentiert Strom. Die Breite des Schlauches stellt den Widerstand dar; ein dünner Schlauch hätte weniger Durchfluss als ein breiterer Schlauch. Der Druck, den das Wasser am Ende des Schlauches erzeugt, stellt die Spannung dar.

Wenn Sie eine Gallone Wasser in den Eimer gießen, während Sie das Ende des Schlauchs mit Ihrem Daumen bedecken, ist der Druck, den Sie auf den Daumen spüren, ähnlich wie bei der Spannung. Die potentielle Energiedifferenz zwischen den beiden Punkten – dem oberen Ende der Wasserlinie und dem Ende des Schlauchs – beträgt nur eine Gallone Wasser. Nehmen wir nun an, Sie haben einen Eimer gefunden, der groß genug ist, um mit 450 Gallonen Wasser gefüllt zu werden (ungefähr genug, um einen Whirlpool für sechs Personen zu füllen). Stellen Sie sich den Druck vor, den Ihr Daumen fühlen könnte, während er versucht, diese Wassermenge zurückzuhalten.

Alles zusammenfügen

Spannung (die Ursache) bewirkt, dass der Strom (die Wirkung) auftritt; ohne einen Spannungsschub, um es zu erzwingen, würde es keinen Elektronenfluss geben. Die Menge des durch die Spannung erzeugten Elektronenflusses ist im Hinblick auf die zu verrichtende Arbeit wichtig. Ein paar 1,5 V AA-Batterien reichen aus, um ein kleines ferngesteuertes Spielzeug mit Strom zu versorgen. Aber Sie würden nicht erwarten, dass diese Batterien ein größeres Gerät mit 120 V wie einen Kühlschrank oder einen Wäschetrockner betreiben können. Berücksichtigen Sie die Spannungsspezifikationen mit der Elektronik, insbesondere beim Vergleich Schutzklassen von Überspannungsschutzgeräten.

Das Stromnetz der Vereinigten Staaten wird beispielsweise mit 120 V (bei 60 Hz) betrieben, was bedeutet, dass Sie ein 120-V-Netzteil verwenden können Stereo-Receiver mit zwei Lautsprechern. Aber damit der gleiche Stereo-Receiver in Australien, der mit 240 V (bei 50 Hz) arbeitet, sicher funktioniert, benötigen Sie einen Stromwandler und einen Steckeradapter.