Växelspänning

Växelspänning är en tidsvarierande elektrisk potentialskillnad som ändras sin riktning och storlek periodiskt. Den vanligaste formen är en sinusformad spänning där spänningsvågen återkommer regelbundet. I Sverige levereras nätspänningen vanligtvis som 230 volt växelspänning med en frekvens på 50 hertz.

Spänningen kan beskrivas matematiskt som v(t) = Vm sin(ωt + φ), där Vm är toppvärdet och Vrms är Vm delat med roten ur två. Frekvensen f anger hur många cykler per sekund, och vinkelfrekvensen är ω = 2πf.

Växelspänning produceras vanligtvis i generatorer (alteratorer) och kan transformeras mellan olika spänningsnivåer med hjälp av transformatorer. Den högre spänningsnivån används för långdistansöverföring för att minska ledningsförluster, medan lägre spänningar används i bostäder och företag. Europa domineras av 50 Hz, medan vissa regioner har 60 Hz.

Till skillnad från likström (DC) växelspänningen varierar i riktning. Många apparater kan drivas av AC direkt, medan andra först måste rectifieras till likström.

När man mäter växelspänning används ofta RMS-värden eftersom elektrisk effekt är proportionell mot Vrms^2. Laster kan vara resistiva, induktiva eller kapacitiva, vilket påverkar effektfaktorn och hur mycket av den levererade effekten som faktiskt används.

Användningsområden inkluderar hushållsuttag, elnät, elektriska motorer, transformatorer och olika typer av elektronik som förlitar sig på växelspänning eller konvertering mellan AC och DC.