Spannung (gemessen in Volt, V) ist die elektrische Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten in einem Stromkreis. Es ist der „Druck“, der elektrischen Strom durch einen Leiter drückt.
Ohmsches Gesetz
Spannung hängt mit Strom und Widerstand zusammen Ohmsches Gesetz: V = I × R, wobei V = Spannung (Volt), I = Strom (Ampere) und R = Widerstand (Ohm). Wenn Sie zwei beliebige Werte kennen, können Sie den dritten berechnen.
Gemeinsame Spannungsstandards
- 1,5V: AA/AAA-Batterien
- 5V: USB-Aufladung
- 12V: Kfz-Bordnetze, LED-Streifen
- 120V: Haushaltsverkaufsstellen in den USA
- 240V: US-Trockner, Öfen, Ladegeräte für Elektrofahrzeuge; Europäischer Haushaltsstandard
Beispiel aus der Praxis
Eine 60-Watt-Glühbirne an einem 120-V-Stromkreis. Unter Verwendung von P = V × I: Strom = 60 ÷ 120 = 0,5 Ampere. Unter Verwendung des Ohmschen Gesetzes: Widerstand = 120 ÷ 0,5 = 240 Ohm. Die gleiche Glühbirne würde bei einer europäischen 240-V-Stromversorgung nur 0,25 Ampere verbrauchen.
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Unterschied zwischen Wechsel- und Gleichspannung?
Die Wechselstromspannung (Wechselstrom) ändert in regelmäßigen Abständen ihre Richtung – sie kommt aus Steckdosen (120 V Wechselstrom in den USA). Gleichstrom (Gleichstrom) fließt in eine Richtung – das leisten Batterien. Elektronische Geräte wandeln Wechselstrom intern in Gleichstrom um.
Ist höhere Spannung gefährlich?
Die Spannung selbst tötet nicht – der Strom (Ampere) schon. Allerdings kann eine höhere Spannung mehr Strom durch den Körper leiten. Im Allgemeinen gelten Spannungen unter 50 V als sicher. 120 V im Haushalt können unter bestimmten Bedingungen tödlich sein (nasse Hände, Weg durch das Herz).
Warum verwenden einige Länder 220–240 V?
Eine höhere Spannung überträgt die Energie effizienter bei weniger Strom und ermöglicht so dünnere Drähte. Die USA haben aus Sicherheitsgründen schon früh 120 V eingeführt; Der größte Teil der Welt standardisierte später auf 220–240 V. In US-amerikanischen Haushalten steht für Großgeräte tatsächlich 240 V zur Verfügung.