Spannung (V)

Spannung, auch elektrische Potentialdifferenz genannt, beschreibt die Menge an elektrischer potenzieller Energie pro Ladungseinheit zwischen zwei Punkten in einem elektrischen Feld. Sie wird in Volt (V) gemessen, der SI-Einheit der Spannung.

Ein Volt entspricht der Potentialdifferenz, die erforderlich ist, um einen Strom von 1 Ampere durch einen Widerstand von 1 Ohm zu treiben, wobei 1 Watt Leistung umgesetzt wird.

Mathematische Definition

Spannung wird definiert als Energie pro Ladung:

V = W / Q

wobei:

• V = Spannung (Volt)

• W = Energie (Joule)

• Q = elektrische Ladung (Coulomb)

Nach dem Ohm’schen Gesetz ergibt sich die Spannung auch aus Strom und Widerstand:

V = I × R

wobei:

• I = Strom (Ampere)

• R = Widerstand (Ohm)

Praktische Anwendungsbeispiele

• AA-Batterie: liefert 1,5 V

• Steckdosen: liefern 120 V (Nordamerika) oder 230 V (Europa)

• USB-Verbindung: stellt 5 V bereit

• Industrieanlagen: betreiben häufig Dreiphasensysteme mit 400 V

• Elektrofahrzeuge: verwenden Batteriespannungen von 200 V bis über 800 V

Spannung ist eine grundlegende Größe der Elektrotechnik und reicht von Anwendungen im Millivoltbereich (Mikroelektronik) bis zu Hochspannungsübertragungssystemen (Kilovoltbereich).