Was ist ein potenzieller Abfall?

Der Spannungsabfall, auch Spannungsabfall genannt, ist der Leistungsunterschied zwischen zwei Punkten desselben Systems. Leitfähiges Material hat einen inhärenten Widerstand gegen elektrischen Fluss. Wenn der Strom durch den Leiter fließt, wandelt dieser Widerstand einen Teil der potentiellen elektrischen Energie in Wärme um. Der Verlustbetrag ist der Betrag, um den sich die potenzielle elektrische Leistung zwischen den beiden Enden des Leiters ändert, oder der Potenzialabfall. Während dieser Abfall in vielen Teilen eines elektrischen Systems unerwünscht ist, ist er für andere Teile sehr wichtig.

Bei einem einfachen Draht basiert der Potentialabfall allein auf dem Widerstand des Leiters. Wenn sich der Strom durch den Draht bewegt, wird eine bestimmte Energiemenge in Wärme umgewandelt. Dies ist im Allgemeinen eine bekannte Eigenschaft des Leiters, was bedeutet, dass es einfach ist, den Potenzialabfall zu finden, indem man einfach weiß, wie lang und dick der Draht ist. Leichte Verunreinigungen im Leiter oder Unregelmäßigkeiten in der Spannung verändern diesen Wert zwar, aber in der Regel ist dies nur ein vernachlässigbarer Unterschied.

Bei der Übertragung großer Spannungsmengen ist der Potentialabfall ein großes Problem. Wenn 50 % des an eine Nachbarschaft übertragenen Stroms einfach wegfallen, hätte das Elektrizitätsunternehmen ein großes Problem. Kunden haben möglicherweise nicht genug Strom für ihre Häuser und Geschäfte und die Tarife müssten erhöht werden, um den Stromausfall auszugleichen.

Der einfachste Weg, den Potentialabfall zu begrenzen, besteht darin, einfach den Durchmesser des Drahtes zu erhöhen. Je größer der Durchmesser, desto mehr Platz muss sich die Leistung durch das System bewegen, wodurch weniger Strom durch Wärme verloren geht. Dies funktioniert zwar bis zu einem gewissen Punkt gut, ist aber eine passive Maßnahme und oft sind aktive Maßnahmen effizienter. Diese konzentrieren sich normalerweise auf die Verwendung höherer Anfangsspannungen und die Verkürzung der Abstände zwischen Leistungslasten.

Eine sekundäre Verwendung des Potentialabfalls wird in der Fluiddynamik verwendet. Diese Verwendung beschreibt eine fast identische Situation mit der elektrischen Bedeutung, ebenso wie sie für Rohre und Flüssigkeiten gilt. Die fluidische Nutzung ist die Differenz zwischen den Drücken einer Flüssigkeit an zwei verschiedenen Punkten eines Systems.

In beiden Fällen ist das Potential eher die Beschreibung dessen, was die Energie zu tun hat, als was sie tut. Wenn Elektrizität durch Widerstand verloren geht, verliert sie potentielle Energie; im Wesentlichen hat die Elektrizität an einem Ende eines Drahtes weniger Leistung als am anderen. Bei der Beschreibung des Flüssigkeitsdrucks hat die Flüssigkeit auch weniger potenzielle Energie. Da es einen niedrigeren Druck hat, benötigt es mehr Flüssigkeit, um dieselbe Aufgabe zu erfüllen wie ein Fluid mit höherem Druck.