Spänning, även känd som elektrisk potentialskillnad, är en grundläggande koncept inom elektricitet. Den mäts i enheten volt (V) och är en drivande kraft som får elektriska laddningar att röra sig i en krets. Spänning är grunden till hur elektricitet fungerar och är av stor betydelse i design och analys av elektriska och elektroniska system.
Spänningen mellan två punkter kan beskrivas som det arbete som krävs för att flytta en positiv laddning från den ena punkten till den andra inom ett elektriskt fält. Detta arbete görs mot den elektrostatiska kraften och leder till en ansamling av potentialenergi.
I praktiken kan du tänka på spänning som trycket från en vattenslang. Precis som vattentrycket driver vattnet genom slangen, driver spänningen elektroner genom en ledare. Ju högre spänning, desto mer “tryck” finns det på elektronerna, vilket får dem att röra sig snabbare, och därför ökar elektrisk ström.
Spänningen kan vara av två typer: likspänning (DC) och växelspänning (AC). Likspänning är en konstant spänning som inte ändrar sin polaritet, exempelvis spänningen från ett batteri. Växelspänning, å andra sidan, varierar i både magnitud och polaritet över tiden. Den spänning vi har i våra vägguttag i hemmet är vanligtvis växelspänning.
Det är viktigt att förstå att spänning är en relativ mätning. Det betyder att den mäts mellan två punkter. Du kan tänka på det som mätning av höjd: du kan bara mäta höjden mellan två punkter, inte absolut höjd. På samma sätt är spänningen mellan två punkter i en krets det som räknas.
En spänningskälla, som ett batteri eller en generator, skapar spänning genom att omvandla någon form av energi (till exempel kemisk, termisk, ljus, mekanisk energi etc.) till elektrisk energi. Denna omvandling skapar en obalans av elektriska laddningar mellan två punkter, vilket skapar en elektrisk potentialskillnad – det vi kallar spänning.