Jännite on sähköpotentiaalienergian esitys latausta kohti. Jos sähkövarausyksikkö sijoitettiin paikkaan, jännite osoittaa Mahdollinen energia siitä siinä vaiheessa. Toisin sanoen, se on mittaus energiasta, joka sisältyy sähkökenttätai sähköpiiri tietyssä pisteessä. Se on yhtä suuri kuin työ, joka jouduttiin tekemään yksikkölatausta kohti sähkökenttää vastaan, jotta varaus siirtyy pisteestä toiseen.
Jännite on skalaarimäärä; sillä ei ole suuntaa. Ohmin laki sanoo, että jännite on yhtä suuri kuin virta-ajan vastus.
Jänniteyksiköt
SI-yksikkö jännite on volttia, siten, että 1 voltti = 1 joule / coulomb. Sitä edustaa V. Voltti on nimetty italialaisen fyysikon Alessandro Voltan mukaan, joka keksi kemiallisen akun.
Tämä tarkoittaa, että yksi varauskulma saa yhden jouleen potentiaalienergiaa, kun sitä siirretään kahden sijainnin välillä, joissa sähköinen potentiaaliero on yksi volttia. Jännitteelle 12 kahden paikan välillä, yksi varauskulma saa 12 joulea potentiaalienergiaa.
Kuuden voltin akulla on potentiaali yhdelle varaosalle saada kuusi joulia potentiaalista energiaa kahden sijainnin välillä. Yhdeksän voltin akulla on potentiaali yhdelle varaosalle saada yhdeksän joulia potentiaalista energiaa.
Kuinka jännite toimii
Konkreettisempi esimerkki todellisen elämän jännitteestä on vesisäiliö, jonka letku ulottuu pohjasta. Vesi säiliössä edustaa varastoitunutta varausta. Säiliön täyttäminen vedellä vaatii työtä. Tämä luo varastossa vettä, kuten akun erillinen varaus. Mitä enemmän vettä on säiliössä, sitä enemmän painetta on ja vesi voi poistua letkun kautta enemmän energiaa. Jos säiliössä olisi vähemmän vettä, se poistuu vähemmän energiaa.
Tämä painepotentiaali vastaa jännitettä. Mitä enemmän vettä on säiliössä, sitä enemmän painetta. Mitä enemmän akkua ladataan, sitä enemmän jännitettä.
Kun avaat letkun, veden virta virtaa sitten. Säiliön paine määrittää, kuinka nopeasti se valuu letkusta. Sähkövirta mitataan ampeereina tai ampeereina. Mitä enemmän volttia sinulla on, sitä enemmän ampeereita virralle, samoin kuin mitä enemmän vedenpainetta sinulla on, sitä nopeammin vesi valuu säiliöstä.
Vastuu vaikuttaa kuitenkin myös virtaan. Letkun tapauksessa on kuinka leveä letku on. Leveä letku antaa enemmän vettä kulkea lyhyemmässä ajassa, kun taas kapea letku vastustaa veden virtausta. Sähkövirralla voi olla myös vastus, mitattuna ohmeina.
Ohmin laki sanoo, että jännite on yhtä suuri kuin virta-ajan vastus. V = I * R. Jos sinulla on 12 voltin akku, mutta vastus on kaksi ohmia, virta on kuusi ampeeria. Jos vastus olisi yksi ohmi, virranne olisi 12 ampeeria.