Formula za padec napetosti & primer računanja
Kaj je padec napetosti?
Padec napetosti je zmanjšanje električnega potenciala vodilne poti tokov v električnem krogu. Z drugimi besedami, "padec napetosti". Padeci napetosti nastopajo zaradi notranjega upora vira, pasivnih elementov, skozi vodilnike, kontaktne točke in priključke so neželeni, ker se del energije, ki jo podaja vir, razprši.
Padec napetosti skozi električno obremenitev je sorazmeren s silo, ki je na voljo za pretvorbo v to obremenitev v neko drugo koristno obliko energije. Padec napetosti se izračuna po Ohmovem zakonu.
Padec napetosti v enosmernih krogih
V enosmernih krogih je vzrok za padec napetosti upor. Za lažje razumevanje padeca napetosti v enosmernem krogu si oglejmo primer. Predpostavimo krog, ki sestavlja enosmerno napajanje, 2 upornika, povezanih zaporedno, in obremenitev.
Vsak element kroga ima določen upor. Prejemajo in izgubljajo energijo do določene vrednosti. Vendar pa odločilni faktor za vrednost energije so fizične lastnosti elementov. Ko merimo napetost skozi enosmerno napajanje in prvi upornik, lahko opazimo, da bo manjša od napajalske napetosti.
Energijo, ki jo porabijo posamezni uporniki, lahko izračunamo z merjenjem napetosti skozi posamezne upornike. Ko tok teče skozi vodilnik, ki se začne pri enosmernem napajalniku in doseže prvi upornik, se del energije, ki ga podaja vir, razprši zaradi upora vodilnika.
Za preverjanje padeca napetosti, uporabimo Ohmov zakon in Kirchhoffov zakon, ki sta predstavljeni spodaj.
Ohmov zakon je predstavljen z
V → Padec napetosti (V)
R → Električni upor (Ω)
I → Električni tok (A)
Za zaprte enosmerni kroge uporabljamo tudi Kirchhoffov zakon za izračun padeca napetosti. To je naslednje:
Napajalska napetost = Seštevek padca napetosti skozi vsake komponente kroga.
Izračun padeca napetosti enosmernega napajalnega vodilnika
Tukaj uporabimo primer 100 ft dolgega vodilnika. Torej, za 2 vodilnika, 2 × 100 ft. Naj bo električni upor 1,02 Ω/1000 ft in tok 10 A.
Padec napetosti v izmeničnih krogih
V izmeničnih krogih bo, poleg upora (R), še druga ovira za pretok toka – reaktancija (X), ki vsebuje XC in XL. Oba, X in R, bosta ovirali pretok toka. Seštevek obeh je imenovan impedanca (Z).
XC → Kapacitivna reaktancija
XL → Induktivna reaktancija
Velikost Z-ja je odvisna od dejavnikov, kot so magnetna prozremečnost, električni izolacijski elementi in frekvenca izmeničnega toka.
Podobno kot pri Ohmovem zakonu v enosmernih krogih, je tu podan kot
E → Padec napetosti (V)
Z → Električna impedanca (Ω)
I → Električni tok (A)
