Fysik

Elektrisk spænding og spændingsfald/forskel

01. oktober 2011 af placebo321 (Slettet) - Niveau: A-niveau

Jeg har om emnet elektrisk spænding på wikipedia læst, at

"Elektrisk spænding er et udtryk for den energi som en strømkilde leverer pr. enhed ladning den flytter (se elektrisk strøm).

Hvis man sammenligner elektricitet i ledninger med vand i vandrør, svarer den elektriske spænding populært sagt til størrelsen af det tryk der driver vandet frem gennem røret.

Ud fra ovenstående definition bliver dimensionen for elektrisk spænding energi pr. enhed ladning, og i grundlæggende SI-enheder bliver dette til joule pr. coulomb. Denne enhed har fået sit eget navn, volt (symbol: V), opkaldt efter den italienske fysiker Alessandro Volta.

I modsætning til strømstyrken, som er defineret i et punkt, så giver det ikke mening at snakke om spændingen i et punkt. Man snakker altid om spændingsforskellen i et interval, f.eks. fra A til B, eller endnu mere præcist, et spændingsfald."

Kilde: http://da.wikipedia.org/wiki/Elektrisk_sp%C3%A6nding

 Efter min mening er der i denne artikel forvirring om begreberne elektrisk spænding og spændingsfald. Den del af teksten, jeg har markeret, understreger min pointe. Man kan vel godt tale om spændingen i et punkt, nemlig potentialet. Det er så en anden sag, at man taler om spændingsfald i et interval.

Er jeg galt på den?


Brugbart svar (1)

Svar #1
01. oktober 2011 af PeterValberg

Når vi i min branche (el-branchen) snakker om spændingen i et punkt,  så er det underforstået, at det er i forhold til et referencepunkt (fx nul), og dermed bliver det jo alligevel til en spændingsforskel mellem det givne punkt og nul (referencen) - men jeg kan da godt forstå, at du finder det underligt...

Gi'r det mening ?

Peter Valberg
El-installatør

 

- - -

mvh.

Peter Valberg
(YouTube)


Svar #2
01. oktober 2011 af placebo321 (Slettet)

Ja det giver mening. Men da jeg spurgte min fysiklærer, om man kunne tale om spændingen i et punkt sagde han ja uden at nævne noget om et referencepunkt.

Den store danske siger:

"spænding, elektrisk spænding, forskellen i elektrisk potential mellem to punkter i rummet eller i et elektrisk kredsløb"

Jeg troede bare, at man skelner mellem spænding (underforstået i ét punkt) og spændingsfaldet.

Hvorfor er det så nødvendigt at bruge et interval til at beskrive spændingen? Jeg kan godt se, hvorfor det er nødvendigt i forhold til spændingsforskellen.

Hvis elektrisk spænding, som Wikipedia siger, er "et udtryk for den energi som en strømkilde leverer pr. enhed ladning den flytter", så er der vel ingen grund til at have et interval?


Brugbart svar (0)

Svar #3
01. oktober 2011 af mathon

kort:
         spændingen i et punkt er:
                                                           UP = EPel_pot / q           punktets elektrisk potentielle ernergi pr. ladning

        spændingsfaldet =
        spændingsforskellen                   UAB = EBel_pot / q  -  EAel_pot / q
                       
                                                          


Svar #4
01. oktober 2011 af placebo321 (Slettet)

TAK Mathon. Det var også sådan man talte omtalte det i bogen Fysik for 3.g

Så det der står på wikipedia er altså ikke helt korrekt, ikke sandt?


Svar #5
01. oktober 2011 af placebo321 (Slettet)

Jeg har lige et ekstra spørgsmål:

Hvordan opstår spændingsfald?

Hvordan leverer en spændingskilde et spændingsfald? Fx et batteri? Der sker opstår vel ikke noget spændingsfald, hvis batteriet er tilkoblet en ledning uden modstand?


Brugbart svar (1)

Svar #6
01. oktober 2011 af PeterValberg

Altså når vi i elbranchen snakker om spændingsfald, så fremkommer det, når der løber en given strøm gennem en leder med en given modstand i henhold til Ohms lov.
Dette er faktisk årsagen til at man transformerer spændingen op, når man vil transmittere over lange afstande, - tag fx den højspændingstracée (det hedder det faktisk), der løber op gennem Jylland ude vest på, det er en 150 kV linje, - hvis vi forestiller os, at man ville transmittere spændingen på lavspændingsniveau 0,4 kV (mellem faserne), så ville ledningsmodstanden i ledningerne hurtigt "æde" spændingen (forudsat, der var en belastning, - altså nogen, der bruger strøm).

Hvis vi forestiller os, at man kunne fremstille en superleder med 0 Ohms modstand ved enhver given temperatur, så ville det ikke længere være nødvendigt at transformere spændingen til højspænding, når den skal transmitteres over lange afstande, - for uden ledningesmodstand - intet spændingsfald og dermed kunne man i princippet forsyne en storby som fx Kbh gennem en ledningsforbindelse, der ikke var større end en alindelig forlængerledning (0,75 mm2 Cu), - tankevækkende, men stadig en utopi.

- - -

mvh.

Peter Valberg
(YouTube)


Brugbart svar (1)

Svar #7
01. oktober 2011 af PeterValberg

Ups havde overset noget i dit spørgsmål...

Hvis du tilslutter et batteri til en ledning med forsvindende lille modstand, så har du en kortslutning, hvilket ikke er godt, da strømmen i dette tilfælde (i princippet) kan stige mod astronomiske højder, da modstanden i kredsløbet er forsvindende lille (jf selv Ohms lov).
Det vil således kun være batteriets indre modstand (og dermed den effekt, den kan yde), der er bestemmende for den energimængde, der udløses i kortslutningen...

Kortslutter du et almindeligt AA-batteri, sker der ikke det helt store, den bliver måske lidt varm...

Kortslutter du et bilbatteri, så er det med at søge dækning, for den ender med at eksplodere og sprede batterisyren ud over det hele (spørg selv en mekaniker, han har garanteret prøvet det eller kender nogen, der har), og er man i den uheldige situation, at man er en del af kredsløbet i den kortslutning, så dør man....

- - -

mvh.

Peter Valberg
(YouTube)


Svar #8
01. oktober 2011 af placebo321 (Slettet)

Mange tak for dine svar.

Hvad er det i batteriet, der kan skabe denne spænding og dermed give et spændingsfald? Er det fordi, det er fyldt med ladninger? Og er batteriets ladningsmængde bestemt af dettes kapacitans?


Brugbart svar (0)

Svar #9
02. oktober 2011 af mathon

 

         Et element er - i opladt tilstand - forsynet med potentiel energi.

         En eller begge elementets elektroder er belagt med et stof eller har i sig selv en ladnigstilstand
         forskellig fra elektrolytgelens. Hver elektrode har dermed - via akkumulerede elektroner -  en ladning,
         som regnet med fortegn ligger over eller under elektrolytgelens. Elektrodernes spænding - elektrisk
         potentielle energi pr. ladnig - er således forskellig. Ved tilslutning af et ydre kredsløb, vil dettes
         elektroners termiske, uordnede bevægelse overlejres af en bevægelse i en præferenceretning
         bestemt af det elektriske felt, som nu er påført det ydre kredsløb. Denne bevægelse er, hvad vi kalder
         en elektrisk strøm.


Svar #10
02. oktober 2011 af placebo321 (Slettet)

Hvad er elektrolytgelens? Og hvad er elektroden i et batteri? Jeg forstår ikke formuleringen:

Ved tilslutning af et ydre kredsløb, vil dettes elektroners termiske, uordnede bevægelse overlejres af en bevægelse i en præferenceretning bestemt af det elektriske felt, som nu er påført det ydre kredsløb.


Skriv et svar til: Elektrisk spænding og spændingsfald/forskel

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.