מתח חשמלי

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

יש לך הודעות חדשות (השווה לגרסה הקודמת).

ערך זה זקוק לעריכה, על מנת שיתאים לסגנון המקובל בוויקיפדיה.
לצורך זה ייתכנו סיבות אחדות: פגמים טכניים כגון מיעוט קישורים פנימיים, סגנון הטעון שיפור או צורך בהגהה. אם אתם סבורים כי אין בדף בעיה, ניתן לציין זאת בדף השיחה שלו.

מתח חשמלי, ובקצרה מתח, הוא הבדל בפוטנציאל חשמלי בין שתי נקודות. מתח נמדד ביחידות של וולט (במערכת היחידות SI), המסומנות באות V.

כאשר שתי נקודות המצויות בהפרש מתחים מחוברות ביניהן על ידי תווך מוליך נוצר זרם חשמלי, שזורם ממקום שבו הפוטנציאל החשמלי גבוה, למקום שבו יש פוטנציאל חשמלי נמוך יותר. אפשר להמשיל את הדבר לפוטנציאל של מים הנמצאים במקום גבוה לזרום למקום נמוך יותר.

בלשון פשוטה יותר, ניתן להסביר את מושגי היסוד שבפסקה הקודמת, כך: זרם חשמלי הינו תנועה של אלקטרונים בתוך תווך מוליך, כתוצאה מהכח האלקטרומגנטי. כח זה שואף להשוואת המתח בין קוטב חיובי ושלילי במעגל החשמלי, כלומר להעברת אלקטרונים אל הקוטב החיובי שבו הם "חסרים". (הכינוי "שלילי" לאלקטרון או ליונים שהם אטומים עם אלקטרונים עודפים, הינו שרירותי בלבד)
כיצד נעים האלקטרונים? ככל ש"רמת המוליכות" של התווך המוליך גבוהה יותר, נדרשת פחות אנרגיה להעביר אלקטרון מאטום אחד לשני בתוך החומר המוליך. לדוגמא: באטום נחושת יש אלקטרון בודד ב"מעטפת" החיצונית של האטום. מאחר והכח הקושר בינו לגרעין האטום חלש יחסית, הוא "ידלג" בקלות יחסית לאטומי נחושת סמוכים. לכן נחושת נחשבת למוליך טוב (לעומת פחמן למשל, שבו נדרשת אנרגיה רבה יותר לשנע אלקטרונים בין אטומים).
ככל שיותר אלקטרונים נעים בתוך המוליך בזמן נתון, הזרם החשמלי גבוה יותר.
ככל שהאלקטרונים הנעים במוליך נושאים יותר אנרגיה, המתח החשמלי גבוה יותר. באופן פשוט ניתן להסביר זאת כך: ככל שהפרש המתחים במעגל החשמלי גדל, לאלקטרון הבודד יהיה יותר כח לדילוג מאטום לאטום בתווך המוליך.
ההספק החשמלי הוא מכפלת הזרם במתח (במעגל של זרם ישר). מכאן שההספק נותן את כמות האנרגיה החשמלית בפועל שניתן להפיק מזרם נתון.

נהוג להבחין בין מערכות מתח גבוה ומערכות מתח נמוך. החלוקה המקובלת בין מערכות הנה:

מתח נמוך מאוד - עד 50 וולט. זהו מתח שבתנאים רגילים אינו מהווה סיכון.
מתח נמוך - 50 עד 1000 וולט. זהו מתח אותו ניתן למצוא במערכות ביתיות.
מתח גבוה - מעל 1000 וולט - זהו מתח שניתן למצוא רק במערכות אספקת חשמל מרכזיות (כמו קוים של חברת החשמל).

למרות כל זאת, המונח "מתח גבוה" עשוי להיות מונח יחסי. למשל, בתעשית האלקטרוניקה נחשב מתח של 50 וולט למתח גבוה.

[עריכה] מתחים אופייניים

מכשירי חשמל ביתיים: 220 וולט (בישראל) או 110 וולט (ארצות הברית)
קוי טלפון: 50 וולט (בזמן צלצול)
מערכות חשמליות ברכב: 12 וולט
קוי מתח גבוה בשטח מיושב: 22,000 וולט
קוי מתח בשטח לא מיושב: 161,000 או 400,000 וולט

חשמל
מושגי יסוד	שדה חשמלי \| מתח חשמלי \| זרם חשמלי \| התנגדות ומוליכות \| עכבה \| הספק \| קיבול חשמלי \| השראות \| זרם ישר \| זרם חילופין \| חוק אוהם \| מעגל חשמלי
רכיבים בסיסים	מוליך \| מבודד \| מקור מתח \| מקור זרם \| סוללה \| נגד \| קבל \| משרן \| שנאי \| מתג
מכשירי מדידה	אוסצילוסקופ \| אמפרמטר \| אוהם-מטר \| גלוונומטר \| וולטמטר \| רב מודד \| מגר \| מד השראות \| מד קיבול
אלקטרוניקה	מוליך למחצה \| דיודה \| טרנזיסטור \| טריודה \| מעגל משולב \| מעגל מודפס \| שפופרת ריק \| מיקרואלקטרוניקה
יחידות מידה	וולט \| אמפר \| פאראד \| אוהם \| ואט \| קולון \| הנרי \| סימנס
זרם חזק	גנרטור חשמלי \| מנוע חשמלי \| תחנת כוח \| מערכת חלוקה
בטיחות בחשמל	התחשמלות \| לוח חשמל \| ממסר פחת \| הארקה \| קצר חשמלי