Hva er utgangsspenning?

Elektrisitet kommer fra en rekke krefter som beveger elektroner. Utgangsspenning kan genereres og sendes umiddelbart gjennom en serie ledere til dens endelige destinasjon. Andre former for utgangsspenning lagres i kjemisk form og frigjøres senere. Denne typen utgangsspenning gir energien som driver forskjellige kommersielle og industrielle enheter.

Spenning er forskjellen i ladning mellom to forskjellige punkter. Jo mer spenning, jo større strøm av elektrisk strøm. Strømmen opplever en motstand mot strømmen; mengden spenning bestemmer i hvilken grad strømmen overvinner denne motstanden. Spenningen måles av en standardenhet kalt volt. En volt driver en coulomb, som er standardenheten til en elektrisk ladning. Spenningen kan være direkte eller vekselvis: En likestrøm flyter i en retning, mens en vekselstrøm ofte snur retning.

Utgangsspenningen er spenningen som frigjøres av en enhet, for eksempel en spenningsregulator eller en generator. Spenningsregulatorer holder konstante spenningsnivåer. Strømgeneratorer bruker en drivstoffkilde, for eksempel sollys, kull eller kjernekraft, for å drive spinnturbiner, som samhandler med magneter for å generere elektrisitet. En leder fører utgangsspenningen til forskjellige destinasjoner, for eksempel hjem og bedrifter. Halvledermedier leder spenning.

Ledere lar elektriske strømmer strømme fritt. Isolatorer omgir de elektriske ledningene, og lar ikke strømme passere gjennom dem. Ikke-metalliske faste stoffer fungerer som kraftige isolatorer, mens kobber og aluminium fungerer som ledere. Elektroner i kobber er frie og frastøter hverandre, noe som betyr at kobberelektroner ikke er godt festet til kobberet og kan løsne seg fra kobberet. Elektriske strømmer forårsaker en kjedereaksjon som fører strømmen gjennom kobberet.

Enkelte enheter, som batterier, lagrer strøm til elektroniske enheter trenger det. Batterier gjør kjemisk energi til elektrisk energi. Elektrokjemiske celler er koblet sammen gjennom ledende elektrolyttanioner - atomer som har fått elektroner - og kationer, eller atomer som sannsynligvis vil miste elektroner. Elektriske ledere er forbundet med en elektrolytt - et stoff med frie ioner - laget av et fast eller flytende stoff. Batterier har varierende utladningshastigheter basert på antall elektrolytter i batteriet og hastigheten som enheten får batteriet til å lades ut. Raskere utladningshastigheter fører til at batteriet kaster bort strøm og fungerer mindre effektivt. Utgangsspenning produsert av et batteri kalles elektromotorisk kraft, eller EMF. Dette begrepet er en feilbetegnelse, da det faktisk ikke er en kraft: I stedet er det energien som blir gjort tilgjengelig av mekanismen som genererer elektrisitet.

Ulike prosesser kan generere utgangsspenning. Magnetiske krefter som utøves på bevegelige lederladninger kan skape spenning, kalt bevegelig EMF. Motstander genererer spenning, som vises i en krets, forårsaket av energispredning. Mengden utgangsspenning er basert på arbeidet spenningen må gjøre per enhetsenhet for å flytte en ladning mot et elektrisk felt mellom to punkter.