Hvad er et potentielt fald?

Potentielt fald, også kaldet spændingsfald, er forskellen i effekt mellem to punkter i det samme system. Ledende materiale har en iboende modstand mod elektrisk strøm. Når strømmen bevæger sig gennem lederen, omdanner denne modstand noget af den potentielle elektriske energi til varme. Mængden af ​​tab er det beløb, hvormed den potentielle elektriske strøm skifter mellem lederens to ender eller det potentielle fald. Selvom dette fald er uønsket i mange dele af et elektrisk system, er det meget vigtigt for andre dele.

I en simpel ledning er det potentielle fald udelukkende baseret på lederens modstand. Når strømmen bevæger sig gennem ledningen, omdannes en bestemt mængde energi til varme. Dette er generelt en kendt egenskab hos lederen, hvilket betyder, at det er simpelt at finde det potentielle fald blot ved at vide, hvor lang og tyk ledningen er. Selvom små urenheder i lederen eller uregelmæssigheder i spænding vil ændre denne værdi, er det generelt kun en ubetydelig forskel.

Ved overførsel af store mængder spænding er potentielt fald et stort problem. Hvis 50% af transmitteret elektricitet til et kvarter simpelthen forsvinder, ville elselskabet have et stort problem. Kunder har måske ikke nok strøm til deres hjem og virksomheder, og priserne skulle være nødt til at stige for at kompensere for strømtab.

Den nemmeste måde at begrænse potentielt fald er blot at øge ledningens diameter. Jo større diameteren er, jo mere plads har strømmen til at bevæge sig gennem systemet, hvilket resulterer i mindre elektricitet tabt ved varme. Selvom dette fungerer godt til et punkt, er det en passiv foranstaltning, og ofte er aktive foranstaltninger mere effektive. Disse fokuserer normalt på at bruge højere begyndelsespændinger og forkorte afstanden mellem kraftbelastninger.

En sekundær anvendelse af potentielt fald bruges i væskedynamik. Denne anvendelse beskriver en næsten identisk situation med den elektriske betydning, ligesom den gælder for rør og væske. Fluidforbruget er forskellen mellem tryk fra en væske på to forskellige punkter i et system.

I begge tilfælde er potentialet beskrivelsen af, hvad energien har evnen til at gøre snarere end hvad den gør. Når elektricitet mistes modstand, mister den potentiel energi; hovedsagelig har elektriciteten mindre evne i den ene ende af en ledning end den anden. Når væsketryk beskrives, har væsken også mindre potentiel energi. Da det har et lavere tryk, kræver det mere væske for at udføre den samme opgave som en væske med højere tryk.