# Spriegums[labot | labot pirmkodu]

Starptautiska zīme, kas norāda par augsta sprieguma klātbūtni un tā bīstamību.
Fizikā **spriegums**, **potenciālu starpība** jeb **elektriskais spriegums** ir starpība starp elektrostatiskā lauka potenciālu divos punktos. Sprieguma mērvienība ir volts (V). Spriegums var raksturot enerģijas avotu (elektrodzinējspēku) un uzkrāto vai patērēto enerģiju. Latviskajā literatūrā spriegumu apzīmē ar burtu **U**.

Praksē bieži sprieguma jēdzienu izmanto elektrisko shēmu un enerģijas avotu aprakstīšanai. Strāva, kas plūst kādā ķēdes posmā, ir atkarīga no sprieguma starp tās galiem. Ja strāva ir proporcionāla spriegumam, saka, ka šim ķēdes posmam ir spēkā Oma likums. Tāpat šis jēdziens ir ļoti nozīmīgs elektrodrošībā — no pieliktā sprieguma atkarīga arī caur cilvēku plūstošā strāva.

## Definīcija

Spriegumu iespējams definēt vairākos veidos.

### Spriegums kā potenciālu starpība

Spriegums starp punktiem WIKINIUM\_MATH\_PH\_0 un WIKINIUM\_MATH\_PH\_2 ir starpība starp skalāro (jeb elektrostatisko) potenciālu WIKINIUM\_MATH\_PH\_4 vērtībām šajos punktos.

 WIKINIUM\_MATH\_PH\_6
Šai sprieguma definīcijā iesaistīto lielumu secība ir netipiska. Biežāk fizikā un matemātika ar lieluma vērtību starpību saprot sākuma lieluma atņemšanu no beigu lieluma: WIKINIUM\_MATH\_PH\_8 . Avotos, kur izmantots apzīmējums WIKINIUM\_MATH\_PH\_10 vai WIKINIUM\_MATH\_PH\_12 , ar to var būt saprotams gan spriegums ( WIKINIUM\_MATH\_PH\_14 ), gan pretējais lielums ( WIKINIUM\_MATH\_PH\_16 ).

### Spriegums kā darbs uz vienības lādiņu

Pārvietojot testa lādiņu WIKINIUM\_MATH\_PH\_18 no punkta WIKINIUM\_MATH\_PH\_20 uz punktu WIKINIUM\_MATH\_PH\_22 , elektrostatiskie spēki padarīs darbu, kura lielumu apzīmējam ar WIKINIUM\_MATH\_PH\_24 . Nemainīgā elektriskajā laukā spriegums starp punktiem WIKINIUM\_MATH\_PH\_26 un WIKINIUM\_MATH\_PH\_28 ir elektrostatisko spēku veiktā darba WIKINIUM\_MATH\_PH\_30 attiecība pret pārvietotā lādiņa lielumu WIKINIUM\_MATH\_PH\_32 .

 WIKINIUM\_MATH\_PH\_34
### Spriegums kā elektriskā lauka līnijintegrālis

Elektrostatikā bieži izmanto arī elektriskā lauka jēdzienu un elektrisko spēku veikto darbu dēvē par elektriskā lauka darbu. Izmantojot mehāniskā darba definīciju WIKINIUM\_MATH\_PH\_36 un elektriskā lauka definīciju WIKINIUM\_MATH\_PH\_38 , kur WIKINIUM\_MATH\_PH\_40 — spēkam WIKINIUM\_MATH\_PH\_42 pakļautais lādiņš, varam iegūt t.s. integrālo sakarību starp spriegumu un elektrisko lauku.

 WIKINIUM\_MATH\_PH\_44
Jāatzīmē, ka pretējā (diferenciālā) sakarība saista elektrisko lauku nevis ar spriegumu, bet ar potenciāla gradientu: WIKINIUM\_MATH\_PH\_46 .

## Apzīmējumi

Saskaņā ar ISO-80000 standartu, spriegumu apzīmē ar burtu **U**. Tiek domāts, ka tas cēlies no vācu *Unterschied* (*starpība*) vai latīņu *urgere* (*spiest*). Angliskajā literatūrā, it īpaši Ziemeļamerikā, parasti sprieguma apzīmēšanai izmanto **V** (no *Voltage – spriegums*).

Spriegumu, tāpat kā potenciālu, Starptautiskajā mērvienību sistēmā (SI) mēra voltos (**V**). SI definē voltu kā vata un ampēra attiecību: WIKINIUM\_MATH\_PH\_48 , taču pielietojumos to biežāk aplūko kā džoula un kulona attiecību (uzskatot spriegumu par enerģijas un pārvietojamā lādiņa attiecību) vai ampēra un oma reizinājumu (Oma likuma kontekstā).

## Mērīšana

Sprieguma mērīšanai izmantotās ierīces sauc par voltmetriem.

Praksē bieži par nulles potenciālu pieņem Zemes potenciālu. Tādā gadījumā cita punkta potenciāls ir vienāds ar spriegumu starp aplūkojamo punktu un Zemi (vai jebkuru citu *sazemētu* punktu — tādu, kura potenciāls vienāds ar Zemes potenciālu). Tādēļ dažkārt terminus **spriegums** un **potenciāls** lieto kā sinonīmus un saka, ka kāda kontakta spriegums ir vienāds ar noteiktu vērtību, ar to domājot spriegumu attiecībā pret zemi.

### Maiņstrāvas spriegums

Maiņstrāvā sprieguma vērtība periodiski mainās no maksimālās vērtības WIKINIUM\_MATH\_PH\_50 līdz tai pretējai WIKINIUM\_MATH\_PH\_52 un atpakaļ. Momentāno sprieguma vērtību parasti apzīmē ar WIKINIUM\_MATH\_PH\_54 . Parasti maiņstrāvas raksturošanai lieto *efektīvās* strāvas un sprieguma vērtības — kvadrātsakni no lieluma kvadrāta vidējās vērtības.

 WIKINIUM\_MATH\_PH\_56
Šo vērtību sauc par efektīvo, jo maiņstrāvas vidējā pilnā jauda ir WIKINIUM\_MATH\_PH\_58 ( WIKINIUM\_MATH\_PH\_60 un WIKINIUM\_MATH\_PH\_62 — sprieguma un strāvas efektīvās vērtības) — tāda pati, kāda būtu, ja plūstu līdzstrāva ar stiprumu WIKINIUM\_MATH\_PH\_64 un spriegumu WIKINIUM\_MATH\_PH\_66 .

Mērot viena vada spriegumu attiecībā pret nulles (Zemes) līmeni, sprieguma efektīvā vērtība ir WIKINIUM\_MATH\_PH\_68 reizes mazāka par maksimālo: WIKINIUM\_MATH\_PH\_70 . Trīs fāžu strāvā parasti katra vada spriegums attiecībā pret nulles līmeni ir visiem vadiem vienāds (balansētā trīsfāžu sistēmā), bet līnijas spriegumu mēra starp divām nobīdītām fāzēm. Tā efektīvā vērtība (ja fāžu nobīde ir WIKINIUM\_MATH\_PH\_72 ) ir WIKINIUM\_MATH\_PH\_74 , kur WIKINIUM\_MATH\_PH\_76 — atsevišķas fāzes sprieguma maksimālā vērtība attiecībā pret nulles līmeni.

Piemēram, Latvijā nominālais zemsprieguma elektrotīklu spriegums ir 230/400 V (Latvijā tiek lietots arī 220/380 V, ko šai piemērā neaplūkosim). Tam atbilst sprieguma maksimālā vērtība WIKINIUM\_MATH\_PH\_78 un pazīstamās vērtības iegūstamas, aprēķinot WIKINIUM\_MATH\_PH\_80 (vienai fāzei) un WIKINIUM\_MATH\_PH\_82 (starp divām fāzēm).

## Praksē sastopamas sprieguma vērtības

* AAA, AA, C un D tipa baterijas: 1,5 V
* USB: 5 V
* Automašīnas akumulators: 12.6 V
* Elektroauto baterija: 400 V
* Mājsaimniecību rozetes:
	+ 230 V Eiropā, Āzijā, Āfrikā, Austrālijā
	+ 120 V Ziemeļamerikā
	+ 100 V Japānā
* Augstsprieguma tīkls Latvijā: 110 kV, 330 kV

## Piezīmes

## Atsauces