Jännitesuhteisiin

Jännitesuhteisiin on sähkötekniikassa ja elektroniikassa käytetty termi, jolla kuvataan jännitteiden suhteellista jakautumista ja riippuvuuksia erilaisissa piireissä. Niiden ymmärtäminen on keskeistä piirien suunnittelussa ja analyysissä.

Sähköpiireissä jännitesuhteet noudattavat peruslait, kuten Ohmin lakia ja Kirchhoffin jännityslakia. Seriopiirissä sama virta kiertää kaikissa osissa, ja jännitteet summautuvat: Vt = V1 + V2 + … + Vn. Jokaisen komponentin jännite on Vn = In · Rn, ja kokonaisjännitteen arvo määräytyy resistanssien summasta. Rinnakkaispiirissä sen sijaan voltit ovat kaikissa haaroissa yhtä suuria kuin lähdejännite, ja virrat jakautuvat kunkin haaran vastuksen mukaan: In = V/Rn, ja kokonaisvirta It = ΣIn.

Yksinkertainen jännitesuhteen esimerkki on jännitevahvistin tai jännitejakaja, jossa Vin ja Vout liittyvät resistorien arvojen suhteeseen, esimerkiksi Vout = Vin · R2/(R1+R2) kahden vastuksen jakajassa. Aikakauden piireissä voidaan tarkastella myös vaihtovirran (AC) jännitesuhteita, joissa jännitteet ja virrat muodostavat vaiheviestejä. Kompleksimassa Z oi impedanssi määrittelee V = I · Z; resistiivisissä osissa V ja I ovat samassa vaiheessa, mutta induktiivisissa ja kapasitiivisissa osissa vaiheessa on ero.

Mittaukset jännitesuhteisiin tehdään yleisesti sähkövatkaimilla, monimetreillä tai oskilloskoopeilla. Jännitesuhteiden hallinta on olennaista virtalähteiden, suojalaitteiden ja signalointipiirien toiminnan varmistamiseksi sekä turvallisuuden takaamiseksi korkeajännitteisissä sovelluksissa.