Hodně se mluví o napětí v elektrických obvodech, ale co je toto elektrické napětí vlastně? Jaké jsou jeho typy a zdroje?
Prohlédněte si elektrotechnická zařízení u velkoobchodu Onninen
Co je napětí jako veličina v elektřině?
Napětí je jeden z termínů používaných ve fyzice, konkrétněji v elektřině, označovaný symbolem U. Ve fyzice je definováno jako hodnota práce, která je nezbytná k přenosu jednotkového náboje mezi dvěma poli v elektrickém poli.
V elektrotechnice se tento termín překládá jako rozdíl elektrického potenciálu mezi dvěma body v elektrickém obvodu.
Jednotkou používanou k definování hodnoty napětí je volt, označený symbolem V. Napětí může mít různé zdroje. Nejčastěji je generováno bateriemi, akumulátory a speciálními generátory. Tyto prvky jsou zodpovědné za generování energie, která je nezbytná pro pohyb nábojů v obvodu.
Termín proud se často používá s napětím. Oba pojmy spolu úzce souvisejí a oba se vztahují k měření nábojů. Rozdíl je v tom, že napětí měří sílu, která žene elektrony k proudění obvodem, zatímco proud měří rychlost toku nábojů v obvodu. Zatímco napětí je zodpovědné za dodávání energie do obvodu, proud měří množství proudu protékajícího kabely a dráty .
Speciální elektrická zařízení se používají k měření protékajícího napětí a proudu, což umožňuje bezpečné vyhodnocování prvků obvodu. V elektrických instalacích a sítích je klíčové udržovat bezpečnost, a proto kategorie elektrotechniky nabízí nejen měřicí přístroje, ale i montážní prvky.
Základní druhy napětí: stejnosměrné, střídavé a střídavé napětí
V praxi existuje několik variant elektrických napětí. Jedná se o stejnosměrné, střídavé a třífázové napětí. Liší se svými vlastnostmi, zejména způsobem, jakým se hodnota napětí mění v čase, a také svým použitím.
Stejnosměrný proud, označovaný jako DC, se vyznačuje tím, že si v průběhu času udržuje konstantní úroveň napětí. Elektrický proud teče vždy stejným směrem a nemění svou polaritu. Zdrojem napětí jsou v tomto případě mimo jiné baterie nebo akumulátory, ale také solární panely nebo stejnosměrné zdroje. Protože poskytuje konstantní úroveň napětí, je široce používán v elektronických zařízeních, automobilech nebo LED osvětlovacích systémech.
Druhým typem je střídavé napětí. V nomenklatuře je označeno jako AC. Od předchozí varianty se liší tím, že se jeho hodnota v čase mění. Skutečnost, že proud neustále teče jedním směrem, se však nemění. V praxi se stejnosměrné napětí používá poměrně zřídka, zejména ve specializovaných systémech. Používá se například ve střídačových a usměrňovacích systémech.
Další variantou je střídavé napětí. Stejně jako střídavé napětí se označuje symbolem AC. Od předchozích se liší tím, že se v čase nemění jen jeho hodnota, ale i směr toku. Změny směru probíhají rytmicky v souvislosti se změnami napětí. Tento typ napětí generují například generátory střídavého proudu, elektrické sítě nebo elektrárny. Střídavé elektrické napětí je široce používáno. Umožňuje přenos energie i na velké vzdálenosti. Používá se v elektrických sítích, které dodávají elektřinu do domů a dalších zařízení pomocí instalačních kabelů .
Jiné typy elektrických napětí v obvodech
Ačkoli se nejčastěji hovoří o stejnosměrném, střídavém a proměnném napětí, v praxi lze rozlišit i jiné typy. Příkladem je zde pulzující napětí. Jeho charakteristickým znakem je, že se periodicky mění, ale jeho polarita zůstává konstantní. Pulzující napětí je jednou z variant střídavého napětí. Hodnota se může pohybovat od 0 do maximální hodnoty systému. Zdrojem tohoto typu napětí jsou proudové měniče nebo usměrňovací systémy.
Dalším příkladem je třífázové napětí. Jedná se o jednu z variant střídavého napětí, která se vyznačuje tím, že existují tři sinusová napětí, přičemž každé z nich má stejnou frekvenci a každé z nich je vůči sobě posunuto o 120°. Tento konkrétní typ se používá, když zdroj proudu musí napájet velké stroje nebo průmyslová zařízení, stejně jako energetické sítě, ve kterých jsou jednotlivé prvky obvodu zodpovědné za přenos zátěží s vysokým výkonem.
Analýzou hodnot proudového napětí můžeme naznačit další typ - harmonické napětí. Jedná se o rušení střídavého napětí s frekvencí, která je násobkem základní frekvence sítě. Zdrojem jsou elektronická zařízení a elektromotory. Harmonické napětí nepříznivě ovlivňuje účinnost sítě, stejně jako zařízení v ní pracujících, a způsobuje vážné narušení správného provozu přijímačů a napájecích sítí.
Prohlédněte si elektrotechnická zařízení u velkoobchodu Onninen