Jännite, myös tunnettu nimellä sähköinen potentiaaliero, on mittari siitä työstä, joka tehdään yksikkövarauksen liikuttamiseksi kahden pisteen välillä sähkökentässä. Se edustaa energiaa, jota tarvitaan yhden yksikköpositiivisen varauksen siirtämiseen yhdestä pisteestä toiseen sähköpiirissä tai -kentässä. Jännitteellä on keskeinen rooli sähkövirtauksen suuntaamisessa piirissä.
Kun puhumme jännitteestä, viitataan itse asiassa kahden pisteen väliseen sähköiseen potentiaaliero. Tämä ero voi aiheuttaa varauksien virtaamisen, jos näiden kahden pisteen välillä on johtava polku. Käytännössä jännite aiheuttaa sähkövirran kuljetuksen johtimessa, kun se on suljettu silmukassa.
Jännitteen yksiköt
Jännitteen mitattavaksi tarkoitettu standardiyksikkö on volt (V). Volt on nimetty italialaisen fyysikon Alessandro Voltan mukaan, joka kehitti voltaanin pinon, yhden ensimmäisistä sähköakkujen muodoista.
Voltin määritelmä
Yksi volt (V) on määritelty potentiaalieroksi, joka antaa yhden joulen (J) energian yhdelle kulomalle (C), kun se liikkuu kahden pisteen välillä. Matemaattisesti tämä voidaan ilmaista seuraavasti:
1 volt=1 joule per kulom
Tai SI-pohjaisissa yksiköissä
1 V=1 J/C
Tämä tarkoittaa, että jos sinulla on yhden voltin jännite, yhden kulomin varauksen siirtäminen kahden pisteen välillä vaatii yhden joulen työtä.
Käytännön esimerkkejä
Tässä on joitakin käytännön esimerkkejä jännitteen käsitteestä
Akkujännite
Typinen AA-akku on 1,5 voltin jännite. Tämä tarkoittaa, että kun yhdistät piirin akun terminaaliparille, positiivisen ja negatiivisen terminaalin välinen sähköinen potentiaaliero on 1,5 volttia.
Kotitalous-sähkö
Monissa maissa kotitalouksien sähköntarjoaja toimittaa noin 120 voltin (Pohjois-Amerikassa) tai 230 voltin (Euroopassa) jännitteen. Tämä jännite käytetään erilaisten laitteiden ja laitteiden toimittamiseen kodeissa.
Sähkölaitteet
Useimmat nykyaikaiset sähkölaitteet, kuten älypuhelimet ja tietokoneet, käyttävät akkuja, joiden jännitteet vaihtelevat 3,7 voltista korkeampiin arvoihin riippuen laitteesta.
Jännitteen mittaaminen
Jännitteen mittaamiseksi käytetään jännitemittaria. Jännitemittari on laite, joka on suunniteltu mittaamaan kahden pisteen välisen potentiaalieron sähköpiirissä. Kun se on kytketty oikein rinnan kiinnostavan komponentin kanssa, jännitemittari näyttää jännitteen komponentin yli.
Yhteenveto
Jännite on perustavanlaatuinen käsite sähkön alalla, edustamalla kahden pisteen välisen sähköisen potentiaalieron. Sitä mitataan voltein, missä yksi volt vastaa potentiaalieroa, joka tekee yhden joulen työtä kulman yksikön siirtämiseksi kahden pisteen välillä. Jännitteen ymmärtäminen on välttämätöntä sähköpiirien ja -järjestelmien analysointiin ja suunnitteluun.
