Wat is Volt?
Voor degene die minder bekend is met elektrische begrippen spanning, stroom en weerstand hebben we hier enkele artikelen over geschreven.
Elektrische spanning, uitgedrukt in Volt (V), is het verschil in elektrische potentiaal tussen twee punten in een elektrisch circuit. Je kunt spanning vergelijken met de druk in een waterleiding: hoe hoger de druk, hoe sterker het water stroomt. Bij elektriciteit geldt hetzelfde principe – hoe hoger de spanning, hoe groter de "drang" voor elektronen om te stromen.
De eenheid: Volt
De eenheid Volt is vernoemd naar de Italiaanse natuurkundige Alessandro Volta, die de eerste elektrische batterij uitvond, de 'Zuil van Volta'. Eén Volt wordt gedefinieerd als het potentiaalverschil dat één Ampère stroom door een weerstand van één Ohm drijft (U = I × R).
Veelvoorkomende spanningsniveaus
In de praktijk kom je verschillende spanningsniveaus tegen:
- Laagspanning (< 50V): Batterijen (1,5V, 9V, 12V), USB (5V), LED-verlichting (12V/24V)
- Netspanning (230V): Standaard huishoudelijke spanning in Nederland en Europa
- Driefasespanning (400V): Voor zwaardere apparatuur en industriële toepassingen
- Hoogspanning (> 1000V): Elektriciteitsnetten, transformatoren, industriële installaties
Hoe werkt spanning?
Spanning ontstaat door een verschil in elektrische lading. In een batterij zorgen chemische reacties voor een overschot aan elektronen aan de minpool en een tekort aan de pluspool. Dit verschil creëert een "elektrische druk" die elektronen door een circuit duwt zodra je een geleider aansluit.
Spanning meten?
Je meet spanning met een voltmeter of multimeter, altijd parallel aan het te meten onderdeel:
- Zet de multimeter op de juiste spanningsstand (AC of DC)
- Plaats de rode probe op het positieve meetpunt
- Plaats de zwarte probe op het negatieve meetpunt of aarde
- Lees de waarde af
Wisselspanning (AC) vs. Gelijkspanning (DC)
- Gelijkspanning (DC): Constante spanning in één richting, zoals bij batterijen. Symbool: ⎓
- Wisselspanning (AC): Spanning die periodiek van richting wisselt, zoals netspanning (50Hz in Europa). Symbool: ~
Spanning in de Wet van Ohm
Spanning is één van de drie grootheden in de Wet van Ohm:
U = I × R
- U = Spanning in Volt
- I = Stroomsterkte in Ampère
- R = Weerstand in Ohm
Hiermee bereken je:
- De benodigde spanning: U = I × R
- De stroom bij gegeven spanning: I = U ÷ R
- De weerstand: R = U ÷ I
Praktische Toepassingen
1. Apparaatkeuze
Controleer altijd of de spanning van een apparaat overeenkomt met je netspanning. Een 110V apparaat op 230V gaat kapot.
2. Spanningsval
In lange kabels daalt de spanning door weerstand. Bij 5% spanningsval op 230V blijft er 218,5V over – dat is te weinig voor sommige apparaten.
3. Transformatoren
Zetten hoge spanning om naar lage spanning (of omgekeerd) voor bijvoorbeeld veilig gebruik of efficiënt transport.
4. Batterijcapaciteit
De spanning van een batterij daalt naarmate deze leegraakt. Een volle 12V accu heeft in het begin 12,6V, een lege batterij vaak 10,5V of lager.
Spanningsbronnen
Verschillende bronnen leveren spanning:
- Batterijen en accu's: Chemische energie → elektrische spanning
- Dynamo's en generatoren: Mechanische energie → elektrische spanning
- Zonnepanelen: Lichtenergie → elektrische spanning
- Voedingen: Zetten netspanning om naar gewenste spanning
Conclusie
Elektrische spanning (Volt) is de drijvende kracht achter elektrische stroom. Begrip van spanning is van belang voor gevaarlijke situaties met elektriciteit, het dimensioneren van installaties en het naleven van NEN 3140 en NEN 1010 normen. Of je nu een eenvoudige LED-installatie maakt of complexe industriële systemen ontwerpt.