Vad är inducerad spänning?

Inducerad spänning är en elektrisk potential som skapas av ett elektriskt fält, magnetfält eller en ström. Den inducerade spänningen i naturliga och konstgjorda material är noggrant planerad inom många discipliner, inklusive säkerhet och utrustningsskydd. I elektricitetens tidiga historia visade Benjamin Franklin uppbyggnaden av elektriska laddningar i moln som resulterade i elektrostatisk laddning och lätt luminescens av visst material.

Friktion mellan luft och molnpartiklar skapar elektrostatisk laddning i molnen. Spänningarna som genereras i moln på förhöjda höjder kan nå långt över miljarder volt. När de atmosfäriska förhållandena bygger en väg med lägre motstånd mellan det laddade molnet och marken slår blixten ner där det mesta av energin når marken. Den höga strömmen som är förknippad med ett blixtnedslag leds till marken av en joniserad del av atmosfären, och detta kan lätt inducera spänningar i ledande material som ståltorn och elektriska kablar. Resultatet är ströminducerad spänning som kan skada känslig elektronisk utrustning.

Fältinducerad spänning skapas av antingen ett elektriskt eller magnetiskt fält. Ett spänningsinducerat elektriskt fält är när en kondensator eller kondensor laddas med en likström och en positiv laddning på en platta och en negativ laddning på den andra plattan induceras. Samma kondensator kommer att ha en spänning över sina terminaler, och detta är fältinducerad spänning. Vid spänningsändring ändrar det resulterande strömflödet spänningsnivån. När blixten laddar ur en molnformation minskar den extremt höga spänningen som tidigare har orsakat blixten till en viss nivå som bestäms av luft- och markförhållanden.

Denna spänning kan vidare skapa ett magnetiskt fält, så det kan hänvisas till som ett inducerat spänningsmagnetfält. När blixten träffar blixtavledaren på toppen av ett radiotorn, går strömstyrkan mot marken på jordkabeln. Denna ström genererar ett transient magnetfält som kan inducera en spänning på någon närliggande ledare. Omvandlingen kan återkomma så omfattande som den ursprungliga energins intensitet tillåter. Detta kan antyda varför skadorna på utrustningen på grund av ström- och spänningsstötar under åskväder kan vara omfattande.

I en elektrisk transformator inducerar primärlindningen en spänning över sekundärlindningen. Formeln för inducerad spänning antyder att förhållandet mellan utsignalen och ingångsspänningen är lika med förhållandet mellan antalet eller slår på primär och sekundärlindningen. Dessutom använder spänningstestet på en transformator en voltmeter ansluten till ingångsterminalerna och senare till transformatorns utgångsterminaler. Genom att jämföra de två avläsningarna är det möjligt att beräkna förhållandet mellan varven.