Spänning, även känd som elektrisk potentialskillnad, är
trycket Det skjuter elektroner genom en ledare. Det är drivkraften bakom elektrisk ström. För att förstå hur det fungerar, tänk på dessa analogier:
* Vattenanalogi: Föreställ dig en vattentank med ett rör i botten. Höjden på vattnet i tanken representerar spänningen. Ju högre vattennivån (högre spänning), desto större tryck trycker vattnet genom röret. Vattenflödet är analogt med elektrisk ström.
* Mekanisk analogi: Tänk på en vikt på en remskiva. Viktens potentiella energi på grund av tyngdkraften är analog med spänningen. Ju högre vikt, desto större är den potentiella energin och desto starkare drar kraften ner den. Denna kraft liknar spänningen "tryck" på elektroner.
När det gäller fysik:
Spänning är skillnaden i elektrisk potentiell energi mellan två punkter i en krets. Denna skillnad uppstår från en separering av laddning. Elektroner har en negativ laddning, och när de samlas i ett område blir det området negativt laddat i förhållande till ett annat område med en brist på elektroner (en positiv laddning). Denna skillnad i laddning skapar ett elektriskt fält, som utövar en kraft på elektronerna och skjuter dem från området med högre elektronkoncentration (negativ potential) till området med lägre koncentration (positiv potential).
* enheter: Spänningen mäts i volt (V). En volt definieras som en joule (j) energi per coulomb (c) laddning. (1 V =1 j/c) Detta innebär att en volt representerar den potentiella skillnaden som ger en coulomb av laddning en jule av energi.
* Spänningskällor: Olika källor skapar spänningsskillnader, inklusive:
* batterier: Kemiska reaktioner inom ett batteri separat laddningar, vilket skapar en potentiell skillnad mellan batteriets terminaler.
* Generatorer: Dessa använder mekanisk energi (t.ex. från turbiner) för att flytta magneter nära trådspolar, vilket inducerar en spänning.
* solceller: Dessa omvandlar ljusenergi till elektrisk energi, vilket skapar en spänningsskillnad.
* Strömförsörjning: Dessa omvandlar AC (växelström) till DC (likström) och reglerar spänningen.
Sammanfattningsvis: Spänningen är inte ett flöde av laddningsflöde; Det är * potentialen * för laddning att flyta. Det är elektromotivkraften (EMF) som skapar trycket som driver rörelsen av elektroner, vilket är det som utgör en elektrisk ström. Ju högre spänning, desto större är trycket, och vanligtvis (men inte alltid), desto större är strömmen om motståndet förblir densamma (Ohms lag).
