Elektrisk spänning.

Vad är elektrisk spänning?

Elektrisk spänning är skillnaden i elektrisk potential mellan två punkter i en krets. Du kan se det som en sorts tryck som gör att elektroner sätts i rörelse.

Enligt Elsäkerhetsverket är spänning helt enkelt det som "får elektronerna att röra på sig", och den mäts i enheten volt (V).

Utan en spänningsskillnad står elektronerna still och ingen ström flyter. Det är därför ett batteri eller en generator behövs i varje krets: de skapar och upprätthåller just den skillnaden i potential som gör att elen kan göra nytta.

Hur uppstår elektrisk spänning?

Spänning uppstår när något skiljer laddningarna åt så att det blir ett överskott av elektroner på ena sidan och ett underskott på den andra. I ett vanligt batteri sker det genom en kemisk reaktion.

I ett kraftverk är det istället en generator som skapar spänningen, genom att omvandla rörelseenergi, till exempel från vatten, vind eller ånga, till elektrisk energi.

Så länge den skillnaden i potential finns kvar, strävar elektronerna efter att jämna ut den. Kopplar du ihop de två punkterna med en ledare uppstår en ström, och det är den strömmen som driver allt från lampor till laddare.

Vad är skillnaden mellan elektrisk spänning och elektrisk ström?

Spänning och ström hänger ihop men beskriver olika saker, ungefär som tryck och flöde i ett vattenrör:

Spänning, ström och resistans

• Spänning (volt) - drivkraften, jämförbar med trycket i röret. Den finns även om ingen kran är öppen, det vill säga även om ingen ström flyter.
• Ström (ampere) - själva flödet, jämförbart med mängden vatten som faktiskt strömmar genom röret. Ström kräver att kretsen är sluten.
• Resistans (ohm) - motståndet i "röret", alltså hur lätt eller svårt det är för strömmen att ta sig fram.

Ohms lag: så hänger de ihop i siffror

Ett högt tryck i vattenledningen betyder inte automatiskt att mycket vatten rinner, det beror också på hur öppen kranen är. På samma sätt ger hög spänning inte automatiskt hög ström, det beror på motståndet i kretsen.

Det sambandet går att skriva som en formel, Ohms lag: U = R × I, där U är spänningen i volt, R är resistansen i ohm och I är strömmen i ampere.

Säg att en ledning har en resistans på 5 ohm och att strömmen genom den är 2 ampere, då blir spänningen U = 5 × 2 = 10 volt.

Ökar resistansen krävs mer spänning för att driva samma ström, precis som en trängre kran kräver högre tryck för att släppa igenom lika mycket vatten.

Elektrisk spänning i vardagen

Spänning möter du varje dag, både i vägguttaget och i småbatterier. Här tittar vi på vanliga volttal i vardagen och på hur volt fungerar som internationell måttenhet.

Volttal du möter i vardagen

I svenska hem är spänningen i ett vanligt vägguttag 230 volt, enligt Elsäkerhetsverket. Ett batteri i en fjärrkontroll har istället en spänning på 1,5 volt, medan ett bilbatteri oftast ligger på 12 volt.

Skillnaderna handlar om hur mycket drivkraft som behövs för det som ska drivas, en lampa kräver inte lika mycket som ett helt hushåll.

Volt som internationell måttenhet

Volt är också den internationella SI-enheten för spänning. Enheten definieras utifrån ström och effekt, inom det internationella måttenhetssystemet som BIPM förvaltar.