science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat is uitgangsspanning?

Elektriciteit komt voort uit een verscheidenheid aan krachten die elektronen bewegen. Uitgangsspanning kan worden gegenereerd en onmiddellijk door een reeks geleiders naar de eindbestemming worden gestuurd. Andere vormen van uitgangsspanning worden opgeslagen in een chemische vorm en later vrijgegeven. Dit type uitgangsspanning levert de energie die verschillende commerciële en industriële apparaten van stroom voorziet.

Basisprincipes van de spanning

Spanning is het verschil in lading tussen twee verschillende punten. Hoe meer de spanning, hoe groter de stroom van elektrische stroom. De stroom ervaart een weerstand tegen zijn stroom; de hoeveelheid spanning bepaalt de mate waarin de stroom deze weerstand overwint. De spanning wordt gemeten door een standaardeenheid, de volt. Eén volt stuurt één coulomb aan, de standaardeenheid van een elektrische lading. De spanning kan direct of alternerend zijn: een gelijkstroom stroomt in één richting, terwijl een wisselstroom vaak de richting omkeert.

Uitgangsspanning definitie

De uitgangsspanning is de spanning die door een apparaat wordt vrijgegeven , zoals een spanningsregelaar of een generator. Spanningsregelaars houden constante spanningsniveaus aan. Elektriciteitsgeneratoren gebruiken een brandstofbron, zoals zonlicht, steenkool of kernenergie, voor het aandrijven van draaiende turbines, die in wisselwerking staan ​​met magneten om elektriciteit op te wekken. Een geleider voert de uitgangsspanning naar verschillende bestemmingen, zoals huizen en bedrijven. Halfgeleidermedia geleiden spanning.

Geleiders en isolatoren

Geleiders laten elektrische stromen vrij stromen. Isolatoren omringen de elektriciteitsdraden en laten geen stroom door de draden lopen. Niet-metallieke vaste stoffen dienen als krachtige isolatoren, terwijl koper en aluminium als geleiders dienen. Elektronen in koper zijn vrij en stoten elkaar af, wat betekent dat koperelektronen niet stevig aan het koper zijn bevestigd en loskomen van het koper. Elektrische stroom veroorzaakt een kettingreactie die de stroom door het koper voert.

Batterijen

Bepaalde apparaten, zoals batterijen, slaan elektriciteit op totdat deze nodig is voor elektronische apparaten. Batterijen veranderen chemische energie in elektrische energie. Elektrochemische cellen zijn verbonden door geleidende elektrolytische anionen - atomen die elektronen hebben gewonnen - en kationen, of atomen die waarschijnlijk elektronen verliezen. Elektrische geleiders zijn verbonden door een elektrolyt - een stof met vrije ionen - gemaakt van een vaste of vloeibare substantie. Batterijen hebben verschillende ontlaadsnelheden op basis van het aantal elektrolyten in de batterij en de snelheid waarmee het apparaat de batterij ontlaadt. Snellere ontladingssnelheden leiden ertoe dat de accu elektriciteit verspilt en minder efficiënt werkt. Uitgangsspanning geproduceerd door een batterij wordt elektromotorische kracht of EMF genoemd. Deze term is een verkeerde benaming, omdat het geen echte kracht is: in plaats daarvan is het de energie die beschikbaar wordt gesteld door het mechanisme dat de elektriciteit genereert.

Elektrisch fenomeen

Verschillende processen kunnen uitgangsspanning genereren. Magnetische krachten die worden uitgeoefend op bewegende geleidingsladingen kunnen een spanning creëren, genaamd beweeglijke EMF. Weerstanden genereren spanning, die in een circuit verschijnt, veroorzaakt door energiedissipatie. De hoeveelheid uitgangsspanning is gebaseerd op het werk dat de spanning per eenheid moet doen om een ​​lading tegen een elektrisch veld tussen twee punten te verplaatsen.