Napätie
Napätie je to, čo spôsobuje pohyb elektrických nábojov. Je to "tlak", ktorý spôsobuje pohyb nábojov v drôte alebo inom elektrickom vodiči. Možno si ho predstaviť ako silu, ktorá tlačí náboje, ale nie je to sila. Napätie môže spôsobiť pohyb nábojov, a keďže pohyb nábojov je prúd, napätie môže spôsobiť prúd.
Rozdiel elektrického potenciálu je skutočný vedecký termín, ale bežne sa nazýva napätie. Neformálne sa napätie alebo rozdiel elektrických potenciálov niekedy nazýva "rozdiel potenciálov". Napätie sa za určitých okolností nazýva aj elektromotorická sila (EMF).
Napätie je rozdiel elektrických potenciálov, rozdiel elektrických potenciálov medzi dvoma miestami. Jednotkou pre rozdiel elektrických potenciálov alebo napätie je volt. Volt je pomenovaný na pamiatku Alessandra Voltu. Jeden volt sa rovná jednému joulu na coulomb. Symbol pre jednotku volt sa píše s veľkým písmenom V, ako napríklad (9V). Podľa pravidiel Medzinárodnej sústavy jednotiek sa symbol pre jednotku s názvom odvodeným od vlastného mena osoby píše s veľkým písmenom.
Upozorňujeme, že volt a napätie sú dve rôzne veci. Volt je jednotka, ktorou niečo meriame. Elektrický potenciál aj napätie sú veci, ktoré meriame, a volt je merná jednotka pre oboje. Symbol pre jednotku volt sa píše s V (9 voltov alebo 9 V). Keď sa napätie používa vo vzorci, môže sa písať kurzívou, napríklad: V = 9 V {\displaystyle V=9\,{\text{V}}} 
alebo napísané kurzívou. Ak je k dispozícii len jednopísmenný symbol, môže sa použiť malé písmeno v, napr. napätie = prúd × odpor {\displaystyle {\text{napätie}}={\text{prúd}}\krát {\text{odpor}}} 
alebo v = ir {\displaystyle {\text{v}}={text{ir}}} 
. Elektrotechnici používajú symbol e {\displaystyle e}
pre napätie, napr. e = i r {\displaystyle e=ir}. 
, aby bol rozdiel medzi napätím a voltom veľmi jasný.
Z technického hľadiska je napätie rozdiel elektrického potenciálu medzi dvoma bodmi a meria sa vždy medzi dvoma bodmi, napr. medzi kladným a záporným koncom batérie, medzi vodičom a zemou alebo medzi vodičom alebo bodom obvodu a bodom v inej časti obvodu. Pri každodennom používaní elektrickej energie v domácnostiach v USA je napätie najčastejšie 120 V. Toto napätie sa meria od elektrického vodiča k zemi.
Všimnite si, že na prenos výkonu (energie) musí existovať napätie aj prúd. Napríklad na vodiči môže byť vysoké napätie, ale ak nie je pripojený, nič sa nestane. Vtáky môžu pristáť na vedeniach vysokého napätia, napríklad 12 kV a 16 kV, bez toho, aby zahynuli, pretože prúd cez vtáka nepreteká.
Existujú dva typy napätia, jednosmerné a striedavé napätie. Rovnosmerné napätie (jednosmerné napätie) má vždy rovnakú polaritu (kladnú alebo zápornú), ako napríklad v batérii. Striedavé napätie (striedavé napätie) má striedavo kladnú a zápornú polaritu. Napríklad napätie zo zásuvky mení polaritu 60-krát za sekundu (v Amerike) alebo 50-krát za sekundu (Veľká Británia a Európa). Rovnosmerný prúd sa zvyčajne používa v elektronike a striedavý prúd v motoroch.
Pripojenie vysokonapäťového kábla
Definícia
Napätie je zmena elektrického potenciálu medzi dvoma miestami
alebo zmena elektrickej potenciálnej energie na coulomb medzi dvoma miestami.
V = Δ ( E P E / q ) = ( E P E / q ) 2 - ( E P E / q ) 1 {\displaystyle V=\Delta (EPE/q)=(EPE/q)_{2}-(EPE/q)_{1}} 
Kde V = napätie, EPE = elektrická potenciálna energia, q = náboj, ∆ = rozdiel v.
Napätie na zemi
Napätie sa vždy meria medzi dvoma bodmi, pričom jeden z nich sa často nazýva "zem" alebo nulový bod (0 V). Vo väčšine elektrických inštalácií na striedavý prúd je pripojenie k zemi. Spojenie so skutočnou zemou sa uskutočňuje prostredníctvom vodovodného potrubia, zemniacej tyče zakopanej alebo zatĺkanej do zeme alebo vhodného kovového vodiča (nie plynového potrubia) zakopaného pod zemou. Toto spojenie sa vytvára v mieste vstupu elektrickej sústavy do budovy, na každom stĺpe, kde je transformátor na ulici (často na elektrickom stĺpe), a na ďalších miestach sústavy. Ako referenčný bod na meranie napätia sa používa celá planéta Zem. V budove je táto zem vedená ku každému elektrickému zariadeniu na dvoch vodičoch. Jeden z nich je "uzemňovací vodič" (zelený alebo holý vodič) a používa sa ako bezpečnostné uzemnenie na pripojenie kovových častí zariadenia k zemi. Druhý sa používa ako jeden z elektrických vodičov v obvodoch systému a nazýva sa "nulový vodič". Tento vodič, ktorý je na potenciáli zeme, dopĺňa všetky obvody tým, že odvádza prúd z akéhokoľvek elektrického zariadenia späť do miesta vstupu systému do budov a potom do transformátora zvyčajne na ulici. Na mnohých miestach mimo budov je zbytočné mať vodič na dokončenie obvodov a vedenie prúdu z budov do generátorov. Spiatočnou cestou, ktorá prenáša všetok prúd späť, je samotná zem.
V obvodoch jednosmerného prúdu sa záporný koniec generátora alebo batérie často nazýva "zem" alebo bod s nulovým napätím (0 V), aj keď môže, ale nemusí byť spojený so zemou. Na tej istej doske plošných spojov (PCB) môže byť niekoľko uzemnení, napríklad pri citlivých analógových obvodoch môže táto časť obvodu používať "analógovú zem" a digitálna časť mať " digitálnu zem".
V elektrických zariadeniach môže byť bodom 0 V kovové šasi nazývané uzemnenie šasi alebo spojenie so skutočnou zemou nazývané uzemnenie, pričom každý z týchto bodov má svoj vlastný symbol používaný v elektrických schematických výkresoch (výkresoch obvodov).
Meracie nástroje
Medzi nástroje na meranie napätia patria voltmeter a osciloskop.
Voltmeter meria napätie medzi dvoma bodmi a možno ho nastaviť na režim jednosmerného alebo striedavého prúdu. Voltmeter môže merať napríklad jednosmerné napätie batérie (zvyčajne 1,5 V alebo 9 V) alebo striedavé napätie zo zásuvky na stene (zvyčajne 120 V).
V prípade zložitejších signálov možno na meranie jednosmerného a/alebo striedavého napätia použiť osciloskop, napríklad na meranie napätia na reproduktore.
Rozdiel potenciálov
Napätie alebo rozdiel potenciálov z bodu a do bodu b je množstvo energie v jouloch (v dôsledku elektrického poľa) potrebné na presun 1 coulombu kladného náboja z bodu a do bodu b. Záporné napätie medzi bodmi a a b je také, pri ktorom je potrebný 1 coulomb energie na presun záporného náboja z bodu a do bodu b. Ak je okolo nabitého objektu rovnomerné elektrické pole, záporne nabité objekty budú priťahované k vyšším napätiam a kladne nabité objekty budú priťahované k nižším napätiam. Rozdiel potenciálov/napätie medzi dvoma bodmi nezávisí od cesty, ktorou sa dostanú z bodu a do bodu b. Napätie z bodu a do bodu b + napätie z bodu b do bodu c sa teda vždy bude rovnať napätiu z bodu a do bodu c.
Otázky a odpovede
Otázka: Čo je to napätie?
Odpoveď: Napätie je rozdiel elektrických potenciálov, rozdiel elektrických potenciálov medzi dvoma miestami. Možno si ho predstaviť ako silu, ktorá núti náboje pohybovať sa v drôte alebo inom elektrickom vodiči.
Otázka: Aká jednotka sa používa na meranie napätia?
Odpoveď: Jednotkou na meranie napätia je volt. Symbol tejto jednotky sa píše s veľkým písmenom V (9 V).
Otázka: Ako napätie spôsobuje prúd?
Odpoveď: Napätie môže spôsobiť pohyb nábojov, a keďže pohybujúce sa náboje vytvárajú prúd, napätie môže spôsobiť prúd.
Otázka: Kto bol Alessandro Volta a prečo bol po ňom pomenovaný volt?
Odpoveď: Alessandro Volta bol taliansky fyzik, ktorý v roku 1800 vynašiel prvú batériu. Volt bol po ňom pomenovaný na počesť jeho prínosu pre vedu.
Otázka: Sú volty a napätie dve rôzne veci?
Odpoveď: Áno, volty sú jednotky, ktorými niečo meriame, zatiaľ čo napätie sa vzťahuje na to, čo pomocou týchto jednotiek meriame.
Otázka: Aké sú dva druhy napätia?
Odpoveď: Existujú dva druhy napätia - jednosmerné (jednosmerný prúd) a striedavé (striedavý prúd). Jednosmerný prúd má vždy rovnakú polaritu, zatiaľ čo striedavý prúd strieda kladnú a zápornú polaritu.
Otázka: Je možné, aby vtáky pristáli na vedeniach vysokého napätia bez toho, aby sa im niečo stalo?
Odpoveď: Áno, vtáky môžu pristáť na vysokonapäťových vedeniach, ako sú 12 kV a 16 kV, bez toho, aby zahynuli, pretože na to, aby sa cez ne prenášala energia, musí byť prítomné napätie aj prúd - ak je prítomný len jeden prvok, nič sa nestane.
