Elektrische spanning - online puzzels
Elektrische spanning – ook bekend als het elektrische potentiaalverschil – is het verschil in potentiële elektrische energie tussen twee punten per eenheid van lading. In het SI-stelsel wordt dit uitgedrukt in volt (V). Als symbool voor de elektrische spanning wordt vaak het symbool U gebruikt, afkomstig van het Latijnse urgere (dringen, drukken, duwen).
Een elektrische spanning kan veroorzaakt worden door:
een elektrisch veld
een elektrische geleider die dwars ten opzichte van een magnetisch veld beweegt
een batterij
een oplaadbare batterij
Spanning en energie
De arbeid
W
{\displaystyle W}
die in een statisch elektrisch veld verricht zou moeten worden om een lading ter grootte
Q
{\displaystyle Q}
van een punt met potentiaal
V
0
{\displaystyle V_{0}}
naar een punt met een hogere potentiaal
V
1
>
V
0
{\displaystyle V_{1}>V_{0}}
te bewegen, is het product van de lading en het potentiaalverschil:
W
=
Q
(
V
1
−
V
0
)
{\displaystyle W=Q(V_{1}-V_{0})}
Meten van spanning
Een elektrische spanning kan worden gemeten met een voltmeter, die direct het potentiaalverschil tussen twee punten in een systeem bepaalt. De meting heeft eigenlijk alleen zin als de spanning in de tijd constant is, tenzij de voltmeter een registratie in de tijd geeft. Als referentie wordt soms de potentiaal van "massa" (bijvoorbeeld het metalen chassis, of de aarde) in een systeem gebruikt, die per definitie op nul volt wordt gesteld.
Een analoge voltmeter bestaat uit een weekijzermeter of een draaispoelmeter voorzien van een voorschakelweerstand. De meting is in feite een meting van het magnetisch veld veroorzaakt door de elektrische stroom door een spoel. Volgens de Wet van Ohm (
U
=
I
⋅
R
{\displaystyle U=I\cdot R}
) is de spanning
U
{\displaystyle U}
evenredig met de door de weerstand
R
{\displaystyle R}
lopende stroom
I
{\displaystyle I}
, en is de aanwijzing een maat voor de te meten spanning.
Het aansluiten van het meetinstrument beïnvloedt altijd de meting in meer of mindere mate.
