Feszültség, ellenállás, áramkörök Készítette: Ender János 2013

A feszültség Az elektromos mezőben két pont között a feszültség megadja, hogy mennyi munkát végez a mező egységnyi töltésen, míg a töltés az egyik pontból elmozdul a másikba. Valamely kijelölt viszonyítási ponthoz képest mért elektromos feszültséget elektromos potenciálnak nevezik. Az áramforrás feszültségének jele U, mértékegysége a Volt (V). Ezt a feszültséget a feszültségmérő műszerrel tudjuk mérni. V = joule/coulomb (munka/töltés)

Feszültség a természetben A természetben gyakran előfordul, hogy töltések felhalmozódása miatt testek között feszültség különbség alakul ki. Felhők – föld Fésű – haj Kilincs – ember A töltések kiegyenlítődése szikrázással jár, szép példája a villámlás.

Egyszerű áramkör Egyszerű áramkörben, ha áramforrásként különböző elemeket használunk, akkor az izzó is különböző fényességgel világít, miközben a körben folyó áram értéke más és más. Amikor egy 1,5 V-os ceruzaelemet használunk, az izzó épphogy világít, 4,5 V-os laposelemet használva az izzó sárgásvörösen izzik, 9 V-os elem esetén fényesen világít. Egy játékautóból kiszerelt villanymotorral is azt tapasztaljuk, hogy nagyobb feszültség esetén a motor sokkal gyorsabban forog. a telepre írt feszültség értékétől függ, hogy egy adott fogyasztó esetén mekkora áram folyik az áramkörben ugyanennek a feszültségnek a függvénye, hogy az izzó mennyire fényesen világít, azaz mennyi hőt termel az adott idő alatt

Az elektromos ellenállás Ohm törvénye: Egy fogyasztón átfolyó elektromos áram erőssége egyenesen arányos a fogyasztó kivezetései között mért feszültséggel. Táblázatban vagy grafikonon is vizsgálhatjuk a feszültség-áramerősség függvényt. Ábrázolva az áramerősséget a feszültség függvényében, egyenest kapunk. Ez azt mutatja, hogy az áramerősség egyenesen arányos a feszültséggel. Jele: R Mértékegysége: Ω (ohm) = volt/amper

Ellenállások soros kapcsolása Az áramerősség mindenhol ugyanannyi. Az ellenállások arányában oszlik meg a feszültség, mivel U = R / I Az áramkör eredő ellenállása a fogyasztók ellenállásának összege. Re = R1 + R2 + R3

Ellenállások párhuzamos kapcsolása Az áramerősség megoszlik az egyes ágakban A fogyasztók kivezetései között a feszültség egyenlő Az eredő ellenállásra a fentiek alapján az alábbi összefüggés áll fenn: 1/Re = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

A vezetékek elektromos ellenállása Egyenlő keresztmetszetű és azonos anyagú vezetékek ellenállása a hosszukkal egyenesen arányos. (sorba kapcsolt huzal darabok ellenállása összeadódik) Egyenlő hosszúságú és azonos anyagú vezetékek ellenállása a keresztmetszetükkel fordítottan arányos.

A vezetékek elektromos ellenállása A vezetékek ellenállása függ az anyaguktól is. Jellemzője a fajlagos ellenállás Jelentése 1m hosszú 1mm2 keresztmetszetű huzal ellenállása Ha ismerjük az anyag fajlagos ellenállását, keresztmetszetét és hosszát, akkor az ellenállása: