Wat is geïnduceerde spanning?

Geïnduceerde spanning is een elektrisch potentiaal gecreëerd door een elektrisch veld, magnetisch veld of een stroom. De geïnduceerde spanning in natuurlijk en door de mens gemaakt materiaal is zorgvuldig gepland in vele disciplines, waaronder veiligheid en apparatuurbescherming. In de vroege geschiedenis van elektriciteit demonstreerde Benjamin Franklin de opbouw van elektrische ladingen in wolken die resulteerde in elektrostatische lading en lichte luminescentie van bepaald materiaal.

Wrijving tussen lucht en wolkdeeltjes zorgt voor opbouw van elektrostatische lading in wolken. De spanningen opgewekt in wolken op verhoogde hoogten kunnen veel verder gaan dan miljarden volt. Wanneer de atmosferische omstandigheden een lager weerstandspad bouwen tussen de geladen wolk en de grond, slaat de bliksem toe waar de meeste energie de grond bereikt. De hoge stroom geassocieerd met een blikseminslag wordt naar de grond geleid door een geïoniseerd deel van de atmosfeer, en dit kan gemakkelijk spanningen induceren in geleidend materiaal zoals stalen torens en elektrische bekabeling. Het resultaat is door de stroom veroorzaakte spanning die gevoelige elektronische apparatuur kan beschadigen.

Door het veld veroorzaakte spanning wordt gecreëerd door een elektrisch of magnetisch veld. Een spanningsgeïnduceerd elektrisch veld is wanneer een condensator of condensor wordt geladen met een gelijkstroom en een positieve lading op de ene plaat en een negatieve lading op de andere plaat. Dezelfde condensator heeft een spanning over zijn klemmen en dit is een door het veld veroorzaakte spanning. Bij spanningsverandering verandert de resulterende stroom het niveau van geïnduceerde spanning. Wanneer bliksem een ​​wolkformatie ontlaadt, neemt de extreem hoge spanning die eerder de bliksem heeft veroorzaakt af tot een bepaald niveau dat wordt bepaald door lucht- en grondomstandigheden.

Deze spanning kan verder een magnetisch veld creëren, dus het kan een magnetisch veld met geïnduceerde spanning worden genoemd. Wanneer de bliksem de bliksemafleider op een radiotoren raakt, reist de stroomstoot naar de grond op de aardingskabel. Deze stroom genereert een tijdelijk magnetisch veld dat een spanning op een nabijgelegen geleider kan induceren. De transformatie kan zo uitgebreid terugkeren als de intensiteit van de oorspronkelijke energie toelaat. Dit kan erop wijzen dat de schade aan apparatuur als gevolg van stroom- en spanningspieken tijdens bliksemstormen enorm kan zijn.

In een elektrische transformator wekt de primaire wikkeling een spanning op over de secundaire wikkeling. De geïnduceerde spanningsformule suggereert dat de verhouding van de uitgang tot ingangsspanning gelijk is aan de verhouding van het aantal of wordt primair aan die van de secundaire wikkeling. Bovendien gebruikt de spanningstest op een transformator een voltmeter die is aangesloten op de ingangsklemmen en later op de uitgangsklemmen van de transformator. Door de twee aflezingen te vergelijken, is het mogelijk om de verhouding van beurten te berekenen.