מתח הוא הכוח האלקטרו-מוטורי או הפרש האנרגיה הפוטנציאלית החשמלית בין שתי נקודות (לעיתים קרובות בהקשר של מעגל חשמלי) ליחידת מטען, המבוטא בוולט (V). מתח, יחד עם זרם והתנגדות, מתארים את התנהגותם של אלקטרונים. היחסים נצפו באמצעות יישום חוקי אוהם וחוקי המעגל של קירכהוף.
Voltage: An example of the Concept
ניתן להסביר את המושגים של מתח, מטען, זרם והתנגדות באמצעות דלי מים וצינור המחובר לתחתית. המים מייצגים מטען (ותנועת אלקטרונים).זרימת המים דרך הצינור מייצגת זרם. רוחב הצינור מייצג התנגדות; לצינור רזה יהיה פחות זרימה מאשר צינור רחב יותר. כמות הלחץ שנוצרת בקצה הצינור על ידי המים מייצגת מתח.
אם הייתם שופכים ליטר אחד של מים לתוך הדלי תוך כיסוי קצה הצינור באגודל, הלחץ שאתם מרגישים נגד האגודל דומה לאופן שבו פועל המתח. הפרש האנרגיה הפוטנציאלי בין שתי הנקודות - החלק העליון של קו המים וקצה הצינור - הוא רק ליטר אחד של מים. עכשיו נניח שמצאת דלי גדול מספיק כדי להתמלא ב-450 ליטר מים (מספיק בערך כדי למלא ג'קוזי של שישה אנשים). תאר לעצמך את סוג הלחץ שהאגודל שלך עשוי להרגיש בזמן שאתה מנסה לעצור את כמות המים הזו.
Putting It All Together
מתח (הגורם) הוא מה שגורם לזרם (האפקט) לקרות; ללא כל דחיפה של מתח לאלץ אותו, לא תהיה זרימה של אלקטרונים.כמות זרימת האלקטרונים שנוצרת על ידי מתח חשובה ביחס לעבודה שצריך לעשות. כמה סוללות AA של 1.5 וולט הן כל מה שאתה צריך כדי להפעיל צעצוע קטן בשלט רחוק. אבל לא היית מצפה שאותן סוללות יוכלו להפעיל מכשיר גדול הדורש 120V, כמו מקרר או מייבש כביסה. שקול את מפרטי המתח עם אלקטרוניקה, במיוחד כאשר משווים דירוגי הגנה על מגיני מתח.
רשת החשמל של ארצות הברית, למשל, פועלת ב-120 וולט (ב-60 הרץ), מה שאומר שאתה יכול להשתמש במקלט סטריאו של 120 וולט עם זוג רמקולים. אבל כדי שאותו מקלט סטריאו יעבוד בבטחה באוסטרליה, הפועלת ב-240 וולט (ב-50 הרץ), אתה צריך ממיר מתח ומתאם תקע.
שאלות נפוצות
מהי ההגדרה של מתח גבוה?
הנציבות האלקטרוטכנית הבינלאומית (IEC) מגדירה מתח גבוה כיותר מ-1,000 וולט (V) של זרם חילופין (AC) ומעל 1,500 וולט של זרם ישר (DC).עם זאת, מינהל הבטיחות והבריאות בעבודה (OSHA) מחשיב את כל המתחים של 50 וולט ומעלה כמסוכן.
מהי ההגדרה של מפל מתח?
מפלת מתח היא אובדן מתח עקב עכבה. נפילת מתח מוגזמת עלולה לגרום לא תקין, לא יציב או לאי פעולה של ציוד חשמלי. אתה יכול לעזור במניעת נפילות מתח באמצעות ווסת מתח.
