Elektrické napětí

Elektrické napětí je určeno prací elektrických sil přepočítanou na jednotku náboje, nebo jej také můžeme definovat jako rozdíl elektrických potenciálů. SI jednotkou elektrického napětí je 1 volt, značení 1 V, rozměr m².kg.s^-3.A^-1. V praxi se velmi často používají násobky a díly této jednotky, např.:

μV - mikrovolt
mV - milivolt
kV - kilovolt
MV - megavolt

Elektrické napětí se označuje písmenem U.

Napětí 1 V je takové napětí, které je mezi konci vodiče, do kterého konstantní proud 1 A dodává výkon 1 W. V takovém případě má vodič odpor 1 Ω.

Stejnosměrné napětí je takové napětí, které v čase nemění ani velikost, ani znaménko (orientaci).

Střídavé napětí je napětí, které se v čase mění s určitou periodou, přičemž jeho střední hodnota je nulová. Časový průběh (tvar) napětí může být libovolný, nejčastěji se můžeme setkat se sinusovým průběhem. Dalšími průběhy mohou být pilovité, obdélníkové nebo libovolné jiné.

V praxi se mohou vyskytovat napětí, která mají jak střídavou, tak stejnosměrnou složku.

Efektivní hodnota střídavého napětí je takové napětí stejnosměrného proudu, při kterém se ve stejném vodiči vytvoří stejné množství tepla.

Běžně prodáváné samostatné elektrické články (monočlánky) poskytují stejnosměrné napětí přibližně 1,5 V. Olověné články v autobateriích mají napětí přibližně 2 V. Články bývají často sdružovány do baterií, v nichž se napětí jednotlivých článků sčítá. Lze koupit baterie o napětí 3 V, 4,5 V nebo 9 V; autobaterie obvykle složené ze 6-ti nebo 12-ti článků mají napětí 12 nebo 24 V.

V české elektrické síti nízkého napětí nalezneme střídavé napětí o frekvenci 50 Hz a efektivním napětím 230 V. Maximální napětí během periody trvající 0,02 s je asi 325 V. Tato napětí jsou vztažena vůči elektrickému potenciálu Země.

Napětí v trojfázové soustavě.png Udávané napětí třífázové soustavy je efektivní napětí mezi jejími každými dvěma fázemi, tzv. sdružené napětí. Např. běžná soustava nn má sdružené napětí 400 V. Každá fáze přitom má efektivní napětí vůči střednímu vodiči (tzv. fázové napětí) právě 230 V.

V Evropě je normalizován kmitočet 50 Hz, ve Spojených státech a Japonsku se používá v rozvodné soustavě kmitočet 60 Hz.

Elektrotechnické normy a předpisy dělí elektrické napětí podle velikosti do následujících napěťových stupňů:

Malé napětí, značka mn, do 50 V
Nízké napětí, značka nn, 50 V až 1000 V
Vysoké napětí, vn, 1000 V až 52 kV
Velmi vysoké napětí, vvn 52 kV až 300 kV
Zvláště vysoké napětí, zvn 300 kV až 800 kV
Ultra vysoké napětí, uvn více než 800 kV

Z uvedených rozsahů se v ČR používají napětí v rozvodných soustavách:

0,4 kV - DS (to je 400 V sdružené a odpovídající 230 V fázové)
22 kV - DS
110 kV - DS
220 kV - PS
400 kV - PS,

kde

DS je distribuční soustava,
PS je přenosová soustava.

Historicky existují na části našeho území různé neperspektivní soustavy 35 kV, 6 kV atd. V průmyslu se používají i jiná napětí (500 V apod.).

Střídavé napětí při přechodu mezi jednotlivými napěťovými hladinami se obvykle mění transformací v transformátorech.

Podívejte se také na

Elektrotechnika | Fyzikální veličiny | Elektřina

Gourt Home::Gourt :: Elektrické napětí

Podívejte se také na