Elektrische spanning,potentieel verschil en Spanning (informele term) verwijzen naar dezelfde scalaire fysieke grootheid, die wordt gemeten in volt. De elektrische spanning wordt gedefinieerd als de elektrische potentiële energie opgeslagen per eenheid van elektrische lading. Wanneer bijvoorbeeld een elektrische lading van 1,0 C in een gebied van 10 V wordt geplaatst, krijgt deze een elektrische potentiële energie van 10 J. Dus, wanneer twee punten elkaar ontmoeten bij verschillende elektrische spanningen, zeggen we dat er een is verschilinpotentieel.
Kijkenook: Elektrische circuits - weerstanden, schakelaars, condensatoren, generatoren enz.
Wat is elektrische spanning?
elektrische spanning is de hoeveelheid energie opgeslagen in elke coulomb vanin rekening brengenelektrisch, wanneer het in regio's is waar er een elektrisch veld niet nul. Onder deze omstandigheden kunnen de lasten, wanneer ze worden losgelaten, gaan bewegen door het ontstaan van een elektrische kracht over hen. Positieve ladingen bewegen naar de
potentiëlenelektrischmeerlaag, terwijl de negatieve ladingen de neiging hebben om naar de potentiëlenelektrischgroter.
Wanneer we een huishoudelijk apparaat in het stopcontact steken, passen we een verschilinpotentieel over de Elektrische circuits van dit apparaat, waardoor elektrische ladingen (in dit geval elektronen) erdoorheen gaan. Meestal zijn deze circuits gemaakt van a materiaalgeleider (meestal koper).
Deze verplaatsing van lasten is afhankelijk van de omgeving waarin de lasten zich bevinden. We noemen dit verplaatsing van lasten, die resulteert uit a verschilinpotentieel, in elektrische stroom. De intensiteit van deze elektrische stroom hangt direct af van het potentiaalverschil, evenals van de elektrische weerstand de manier waarop het beweegt.
Kijkenook: Geleiders en isolatoren - elektrische eigenschappen van materialen
Elektrische spanningsformule:
De elektrische spanningsformule relateert elektrische potentiële energie aan elektrische lading. Kijk maar:
U – elektrische spanning (V)
ENP – elektrische potentiële energie (J)
wat – elektrische lading (C)
Hieronder presenteren we de formule die de elektrische spanning relateert aan het elektrische veld. Kijk maar:
EN – elektrisch veld (N/C)
d – afstand (m)
Naast de twee bovenstaande formules hebben we de formule die elektrische spanning relateert aan weerstand en elektrische stroom, bekend als: 1e wet van Ohm.
R – Elektrische weerstand (Ω)
ik – elektrische stroom (A)
Kijkenook:Magnetisme - waar is het voor en voorbeelden?
Opgeloste oefeningen over elektrische spanning
Vraag 1 - Bepaal de elektrische spanning waaraan een lading van 1,0 mC wordt blootgesteld, wetende dat de elektrische potentiële energie gelijk is aan 1,0 J.
een) 100V
b) 0,001 V
c) 1000V
d) 0.1V
Resolutie:
Om de oefening op te lossen, zullen we de formule gebruiken die spanning relateert aan elektrische potentiële energie en elektrische lading.
Op basis van de bovenstaande berekening vinden we dat de spanning over de belasting 1000V is. Het juiste alternatief is dus de letter C.
Vraag 2 - Een elektrische lading wordt geplaatst op 2,0 m van de oorsprong van een uniform elektrisch veld van 200 N/m. Bepaal de elektrische spanning waaraan deze belasting wordt blootgesteld.
a) 4,0 V
b) 40 V
c) 0,4V
d) 400V
Resolutie:
Om deze vraag te beantwoorden, is het noodzakelijk om de spanning te relateren aan het elektrische veld. Kijk maar:
Door de bovenstaande berekening hebben we gezien dat de betreffende elektrische spanning 400 V is, dus het juiste alternatief is de letter D.
Vraag 3 - Een elektrische weerstand van 20 wordt gedragen door een elektrische stroom van 2 mA. In dit geval is de elektrische spanning over de klemmen van deze weerstand gelijk aan:
a) 20 mV
b) 40 mV
c) 50 mV
d) 15 mV
Resolutie:
Door De wet van Ohm, is het mogelijk om de elektrische spanning tussen de weerstandsklemmen te berekenen.
Op basis van het verkregen resultaat realiseren we ons dat het juiste antwoord is: letter B.
Door Rafael Hellerbrock
Natuurkunde leraar
Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/tensao-eletrica.htm
