Spanningsval Formule & Voorbeeld Berekening

Wat is Spanningsval?

Spanningsval is die afname van elektriese potensiaal langs die pad van 'n stroom wat in 'n elektriese sirkel vloei. Of eenvoudiger gesê, 'n "afname in spanning". Spanningsvalle kom voor as gevolg van die interne weerstand van die bronne, passiewe elemente, oor geleiders, kontakte en verbindings, en is ongewild omdat sommige van die verskafde energie verlies gaan.

Die spanningsval oor 'n elektriese belasting is eweredig aan die krag wat beskikbaar is om in daardie belasting na 'n ander nuttige vorm van energie omgeskakel te word. Spanningsval word bereken deur Ohm se wet.

Spanningsval in Gelykstroom Sirkels

In gelykstroom sirkels is die rede vir spanningsval weerstand. Om die spanningsval in 'n gelykstroom sirkel te verstaan, kyk ons na 'n voorbeeld. Veronderstel 'n sirkel wat bestaan uit 'n gelykstroombronne, 2 weerstande wat in reeks verbond is, en 'n belasting.

Hier het elke element van die sirkel 'n sekere weerstand. Hulle ontvang en verloor energie tot 'n sekere waarde. Maar die bepalende faktor van die energiewaarde is die fisiese kenmerke van die elemente. Wanneer ons die spanning oor die gelykstroombronne en eerste weerstand meet, kan ons sien dat dit minder sal wees as die bronspanning.

Ons kan die energie wat deur elke weerstand verbruik word, meet deur die spanning oor individuele weerstande te meet. Terwyl die stroom deur die draad vloei vanaf die gelykstroombronne na die eerste weerstand, word sommige van die energie wat deur die bronne verskaf word, verlies as gevolg van die geleiderweerstand.

Om die spanningsval te verifieer, word Ohm se wet en Kirchhoff se sirkellewens gebruik, wat hieronder kortliks beskryf word.
Ohm se wet word voorgestel deur

V → Spanningsval (V)
R → Elektriese Weerstand (Ω)
I → Elektriese Stroom (A)

Vir gelykstroom geslote sirkels gebruik ons ook Kirchhoff se sirkellewens vir spanningsvalberekening. Dit is as volg:
Brons-spanning = Som van die spanningsval oor elke komponent van die sirkel.

Spanningsval Berekening van 'n Gelykstroom Kraglyn

Hier neem ons 'n voorbeeld van 'n 100 ft kraglyn. So, vir 2 lyne, 2 × 100 ft. Laat elektriese weerstand 1.02Ω/1000 ft wees, en stroom 10 A.

Spanningsval in Wisselstroom Sirkels

In wisselstroom sirkels, naast Weerstand (R), sal daar 'n tweede teenstand vir die vloei van stroom wees – Reaktans (X), wat XC en XL behels. Beide X en R sal die stroomvloei teenstaan. Die som van die twee word Impedans (Z) genoem.
XC → Kapasitiewe reaktans
XL → Induktiewe reaktans

Die hoeveelheid Z hang af van faktore soos magnetiese permeabiliteit, elektriese isolerende elemente, en wisselstroom frekwensie.
Gelyk aan Ohm se wet in gelykstroom sirkels, word dit hier gegee as

E → Spanningsval (V)
Z → Elektriese Impedans (Ω)
I → Elektriese Stroom (A)

IB → Volle belasting stroom (A)
R →