Čo je napätie?

Napätie je elektromotorická sila alebo rozdiel elektrickej potenciálnej energie medzi dvoma bodmi (často v kontexte elektrického obvodu) na jednotku náboja, vyjadrený vo voltoch (V). Napätie spolu s prúd a odpor, popisuje správanie elektrónov. Vzťahy sa sledujú prostredníctvom aplikácie Ohmov zákon a Kirchhoffove zákony obvodu.

Napätie: Príklad konceptu

Pojmy napätia, náboja, prúdu a odporu možno vysvetliť pomocou vedra s vodou a hadice pripevnenej na dne. Voda predstavuje náboj (a pohyb elektrónov). Prietok vody hadicou predstavuje prúd. Šírka hadice predstavuje odpor; tenká hadica by mala menší prietok ako širšia hadica. Množstvo tlaku vytvoreného vodou na konci hadice predstavuje napätie.

Ak by ste naliali jeden galón vody do vedra a zakryli koniec hadice palcom, tlak, ktorý cítite na palec, je podobný tomu, ako funguje napätie. Potenciálny energetický rozdiel medzi dvoma bodmi – hornou časťou vodovodného potrubia a koncom hadice – je práve jeden galón vody. Teraz povedzme, že ste našli vedro dostatočne veľké na naplnenie 450 galónov vody (približne dosť na naplnenie vírivky pre šesť osôb). Predstavte si, aký tlak môže pociťovať váš palec, keď sa pokúšate zadržať také množstvo vody.

Dávať to všetko dokopy

Napätie (príčina) je to, čo spôsobuje, že sa prúd (dôsledok) deje; bez akéhokoľvek napäťového tlaku, ktorý by ho vynútil, by nedošlo k toku elektrónov. Množstvo elektrónového toku vytvoreného napätím je dôležité vzhľadom na prácu, ktorú je potrebné vykonať. Na napájanie malej hračky na diaľkové ovládanie vám postačí niekoľko 1,5 V AA batérií. Nečakali by ste však, že tie isté batérie dokážu napájať veľké spotrebiče vyžadujúce 120 V, ako je chladnička alebo sušička bielizne. Zvážte špecifikácie napätia s elektronikou, najmä pri porovnávaní hodnoty ochrany na prepäťových chráničoch.

Napríklad elektrická sieť v Spojených štátoch funguje pri 120 V (pri 60 Hz), čo znamená, že môžete použiť 120 V stereo prijímač s dvojicou reproduktorov. Ale aby ten istý stereo prijímač bezpečne fungoval v Austrálii, ktorá pracuje pri 240 V (pri 50 Hz), potrebujete napájací konvertor a zástrčkový adaptér.