Spanning

Spanning of elektrisch potentiaalverschil is het verschil in elektrisch potentiaal tussen twee punten. Dit verschil in elektrisch potentiaal tussen twee punten in een statisch elektrisch veld is als volgt gedefinieerd. Als de energie dat per ladingseenheid nodig is om een testlading tussen de twee punten te verplaatsen. In het internationale systeem van eenheden noemt men de afgeleide eenheid hiervoor volt.

In SI-eenheden wordt energie per lading per eenheid uitgedrukt als joules per coulomb. Waarbij 1 volt = 1 joule (energie) per 1 coulomb. De officiële SI-definitie voor volt maakt gebruik van vermogen en stroom. Waarbij 1 volt = 1 watt (vermogen) per 1 ampère (van stroom). Deze definitie komt overeen met de meer gebruikelijke 'joules per coulomb'. Elektrisch potentiaalverschil duidt men symbolisch aan met ∆V. Maar vaker gewoon als V, bijvoorbeeld in de context van de circuitwetten van Ohm of Kirchhoff.

Potentiaalverschillen

Elektrische lading tussen punten veroorzaken elektrische potentiaal verschillen. Maar ook door een elektrische stroom door een magnetisch veld en door in de tijd variërende magnetische velden. Of een combinatie van deze drie. Een voltmeter gebruikt men om de spanning (of potentiaalverschil) tussen twee punten in een systeem te meten. Vaak gebruikt men een gemeenschappelijk referentiepotentieel, zoals de grond van het systeem, als een van de punten. Een spanning kan een energiebron (elektromotorische kracht) of verloren, gebruikte of opgeslagen energie (potentiële val) vertegenwoordigen.

Er zijn meerdere handige manieren om spanning te definiëren, inclusief de standaarddefinitie die hierboven is vermeld. Maar er zijn ook andere nuttige definities van energie per lading.

Grofweg is een andere definitie gedefinieerd als negatief geladen objecten die naar hogere spanningen worden getrokken. Terwijl positief geladen objecten naar lagere spanningen trekken. Daarom stroomt de conventionele stroom in een draad of weerstand altijd van hogere naar lagere spanning.

Spanningsmeting

Het specificeren van een spanningsmeting vereist expliciete of impliciete specificatie van de punten waarover je de spanning meet. Bij gebruik van een voltmeter om het potentiaalverschil te meten, moet een elektrische leiding van de voltmeter zijn aangesloten op het eerste punt, en op het tweede punt.

Een algemeen gebruik van de term "spanning" is het beschrijven van het potentiaalverschil die over een elektrisch apparaat (zoals een weerstand) valt. De spanningsval over het apparaat legt men dan uit als het verschil tussen metingen aan elke aansluiting van het apparaat ten opzichte van een gemeenschappelijk referentiepunt (of aarde). De spanningsval is vervolgens het verschil tussen de twee metingen.

Twee punten in een elektrisch circuit die verbonden zijn door een ideale geleider zonder weerstand en niet binnen een veranderend magnetisch veld hebben een spanning van nul. Dus tussen twee punten met dezelfde potentiaal verbonden door een geleider loopt geen stroom.