Spenning er en representasjon av den elektriske potensielle energien per enhet. Hvis en enhet med elektrisk ladning ble plassert et sted, indikerer spenningen potensiell energi av det på det tidspunktet. Det er med andre ord en måling av energien som finnes i et elektrisk felt, eller en elektrisk krets, på et gitt punkt. Det tilsvarer arbeidet som måtte gjøres per enhetsladning mot det elektriske feltet for å flytte ladningen fra et punkt til et annet.
Spenning er en skalær mengde; den har ikke retning. Ohms lov sier at spenning tilsvarer motstanden mot gjeldende tider.
Spenningsenheter
De SI-enhet av spenning er volt, slik at 1 volt = 1 joule / coulomb. Den er representert av V. Spenningen er oppkalt etter den italienske fysikeren Alessandro Volta som oppfant et kjemisk batteri.
Dette betyr at en ladning med ladning vil få en joule potensiell energi når den flyttes mellom to steder der den elektriske potensialforskjellen er en volt. For en spenning på 12 mellom to lokasjoner, vil en ladning av ladningen få 12 joule potensiell energi.
Et seks-volt batteri har potensiale for at en ladning kan få seks joule potensiell energi mellom to steder. Et ni-volts batteri har potensiale for at en ladning kan få ni joule potensiell energi.
Hvordan spenning fungerer
Et mer konkret eksempel på spenning fra det virkelige liv er en vanntank med en slange som strekker seg fra bunnen. Vann i tanken representerer lagret ladning. Det krever arbeid å fylle tanken med vann. Dette skaper et vannlager, slik skille lading gjør i et batteri. Jo mer vann i tanken, jo mer trykk er det, og vannet kan komme ut gjennom slangen med mer energi. Hvis det var mindre vann i tanken, ville den gå ut med mindre energi.
Dette trykkpotensialet tilsvarer spenning. Jo mer vann i tanken, jo mer trykk. Jo mer lading som er lagret i et batteri, jo mer spenning.
Når du åpner slangen, strømmer vannstrømmen. Trykket i tanken bestemmer hvor raskt den strømmer ut av slangen. Elektrisk strøm måles i Amperes eller Amps. Jo flere volt du har, jo mer forsterkere for strømmen, samme som jo mer vanntrykk du har, jo raskere vil vannet renne ut av tanken.
Strømmen påvirkes imidlertid også av motstand. Når det gjelder slangen, er det hvor bred slangen er. En bred slange lar mer vann passere på kortere tid, mens en smal slange motstår vannstrømmen. Med en elektrisk strøm kan det også være motstand, målt i ohm.
Ohms lov sier spenning er lik strømtidsmotstand. V = I * R. Hvis du har et 12-volts batteri, men motstanden din er to ohm, vil strømmen din være seks ampere. Hvis motstanden var en ohm, ville strømmen din være 12 ampere.