Elektrické napětí

V každém bodě elektrického pole má náboj určitou potenciální energii. Za místo s nulovou hodnotou této energie považujeme povrch Země (a předměty s ním spojené). Má-li těleso vyšší potenciál než Země, říkáme, že má potenciál kladný. Má-li naopak těleso nižší potenciál než Země, říkáme, že má potenciál záporný.

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 1. Hladiny potenciálu elektrického náboje 

Napětí je vždy spojeno s elektrickým proudem (I) a elektrickým odporem (R). O tomto vztahu hovoří Ohmův zákon: 

Napětí si lze také představit jako nějakou sílu, která protlačuje obvodem elektrony a tím způsobuje elektrický proud. Když je napětí příliš nízké, pak nestačí na to, aby začal protékat elektrický proud. Naopak při vysokém napětí může být proud nadmíru velký a hrozí, že dojde k přetížení.

Rozlišujeme dva typy napětí, stejnosměrné a střídavé [2]:

Stejnosměrné napětí:

• v čase se nemění,

• zdrojem může být například baterie (galvanický článek, akumulátor). 

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 2. Průběh stejnosměrného napětí v čase [1]

 

Střídavé napětí:

• časově proměnné (napětí na konci závitu se harmonicky mění),

• zdrojem je otáčející se závit (cívka) v magnetickém poli.

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr.3. Průběh harmonického střídavého napětí v čase [1]

 

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.

Napětí se vyskytuje i u statické elektřiny, která vzniká v různých situacích, například když jsou v kontaktu dva materiály. Napětí mezi vzniklými náboji nemusí být zanedbatelné. Například při chůzi po vlněném koberci může vzniknout napětí až 14 kV. Při svlékání šatů z umělých vláken může také vzniknout napětí až 10 kV

Tyto hodnoty se mohou zdát ve srovnání s napětím, které je přítomno v naší elektrické síti ohrožující. Záleží však i na hustotě elektrických nábojů a ta je v těchto případech velmi malá. Proto se tato napětí v řádech kV projeví jen jako slabé praskání.