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 prúdom a odporom opisuje správanie elektrónov. Vzťahy sú pozorované prostredníctvom aplikácie Ohmovho zákona a Kirchhoffových zákonov obvodov.
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 cítiť váš palec, keď sa pokúšate zadržať také množstvo vody.
Dáme to všetko dohromady
Napätie (príčina) je to, čo spôsobuje, že sa deje prúd (účinok); 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 zariadenia vyžadujúce 120 V, ako je chladnička alebo sušička bielizne. Zvážte špecifikácie napätia s elektronikou, najmä pri porovnávaní ochrany prepäťových ochrán.
Elektrická sieť v USA napríklad funguje pri 120 V (pri 60 Hz), čo znamená, že môžete použiť 120 V stereo prijímač s párom reproduktorov. Ale aby ten istý stereo prijímač bezpečne fungoval v Austrálii, ktorá funguje pri 240 V (pri 50 Hz), potrebujete napájací konvertor a zástrčkový adaptér.
FAQ
Aká je definícia vysokého napätia?
Medzinárodná elektrotechnická komisia (IEC) definuje vysoké napätie ako viac ako 1 000 voltov (V) striedavého prúdu (AC) a viac ako 1 500 V jednosmerného prúdu (DC). Úrad pre bezpečnosť a ochranu zdravia pri práci (OSHA) však považuje všetky napätia 50 voltov alebo vyššie za nebezpečné.
Aká je definícia poklesu napätia?
Pokles napätia je strata napätia v dôsledku impedancie. Nadmerný pokles napätia môže spôsobiť nesprávnu, nepravidelnú alebo žiadnu činnosť elektrického zariadenia. Pomocou regulátora napätia môžete zabrániť poklesu napätia.