A feszültség az egységnyi töltésre eső elektromos potenciál energia ábrázolása. Ha egy helyen elektromos töltést helyeztek el, a feszültség jelzi a helyzeti energia belőle. Más szavakkal, ez egy energia mérése az egyben elektromos mezővagy egy elektromos áramkör egy adott ponton. Ez megegyezik azzal a munkával, amelyet egységnyi töltésenként kellene elvégezni az elektromos mező ellen, a töltés egyik pontból a másikba történő mozgatásához.
A feszültség skaláris mennyiség; nincs iránya. Az Ohmi törvény szerint a feszültség megegyezik az aktuális ellenállás értékével.
Feszültség egységek
Az SI egység feszültség a volt, oly módon, hogy 1 volt = 1 joule / coulomb. V képviseli. A voltolt az Alessandro Volta olasz fizikusnak nevezték el, aki egy vegyi akkumulátort talált ki.
Ez azt jelenti, hogy egy töltéscsúcs egy joule potenciális energiát nyer, ha két hely között mozgatja, ahol az elektromos potenciálkülönbség egy volt. Két hely közötti 12 feszültségnél az egyik töltéshossz 12 joule potenciális energiát nyer.
A hat voltos akkumulátornak az a képessége, hogy egy coulomb hat džaul potenciál energiát szerezzen két hely között. A kilenc voltos akkumulátor potenciálisan egy coulomb számára kilenc joule potenciális energiát szerezhet.
Hogyan működik a feszültség
A valós élet feszültségének konkrétabb példája az alulról kinyúló tömlővel ellátott víztartály. A tartályban lévő víz a tárolt töltést képviseli. A tartály vízzel való feltöltése munkát igényel. Ez vízmennyiséget hoz létre, ahogyan a töltés elválasztása az akkumulátorban megtörténik. Minél több víz van a tartályban, annál nagyobb a nyomás, és a víz több energiával távozik a tömlőn. Ha kevesebb víz lenne a tartályban, kevesebb energiával távozna.
Ez a nyomáspotenciál megegyezik a feszültséggel. Minél több víz van a tartályban, annál nagyobb a nyomás. Minél több töltést tölt fel az akkumulátor, annál nagyobb a feszültség.
Amikor kinyitja a tömlőt, akkor a víz áramlik. A tartályban lévő nyomás határozza meg, milyen gyorsan áramlik ki a tömlőből. Elektromos áram mértékegysége amperben vagy amperben van megadva. Minél több volt a feszültsége, annál több amper van az áramhoz, ugyanolyan nagy a víznyomás, annál gyorsabban folyik ki a víz a tartályból.
Az áramot azonban az ellenállás is befolyásolja. A tömlő esetében ez az, mennyire széles a tömlő. A széles tömlő lehetővé teszi, hogy több víz folyjon rövidebb idő alatt, míg egy keskeny tömlő ellenáll a víz áramlásának. Elektromos áram esetén ellenállás is lehet, ohmban mérve.
Ohm törvénye azt mondja, hogy a feszültség megegyezik az aktuális ellenállás értékével. V = I * R Ha 12 voltos akkumulátorral rendelkezik, de az ellenállása két ohm, akkor az ára hat amper lesz. Ha az ellenállás egy ohm lenne, akkor az árama 12 amper lesz.