Pinge
Pinge (tähis U) on füüsikaline suurus, mis iseloomustab kahe punkti vahelist elektrivälja tugevuse erinevust ning määrab ära kui palju tööd tuleb teha laengu ümberpaigutamiseks ühest punktist teise.
Pinge mõõtühikuks on volt (V).
Pinget võib seletada ka kui potentsiaalide vahet.
Kõrval oleval pildil on kujutatud pinget veeanuma veetasemete kõrguste vahena. Piltlikult öeldes on Tank A pinge 8V (volti) ja Tank B pinge 4V (volti).
Kui teostada mõõtmised maapinna suhtes (elektrotehnikas maanduse suhtes) on ühe anuma (aku) pinge 8V ja teisel 4V. Nende omavaheline pinge (pingelang mõiste) aga 4V - sest pinge on potentsiaalide erinevus- oleneb mille suhtes seda mõõdetakse.
Iga elektriseade vajab oma tööks sobilikku pinget nimipinget.
Nende pingete väärtused on enamasti standardiseeritud.
Näiteks on Euroopas vahelduvvoolu elektrivõrgu nimipinge 230 V või 400 V. Kuni 1987. aastani olid need nimipinged vastavalt 220 V ja 380 V.
Ameerikas kasutatakse 110V võrku.
Sõiduautodel kasutatakse 12V, Veoautodel 24V süsteeme.
Reaalse näitena pingest võib tuua töökoja suruõhu süsteemi.
Võtame võrdluseks väikese ehituspoe kompressori ning suure töökoja oma. Mõlemate andmed on justkui samad- töötavad nad ca. 8 bar juures (voolutugevus Amper), kuid suur kompressor suudab ratta pneumovõtit ringi ajada, kuid väike ei suuda. Väiksel kompressoril pole mahtuvust ehk meie mõistes "pinget"- potentsiaalide vahet.
Suur kompressor annab välja vajaliku vooluhulga (amper) ning tööriistale vajalikul määral õhu mahtu - pinge V.
Elektriseade, mis töötab väiksemal pingel kui ettenähtud, püüab kompenseerida seda voolutugevuse tõusuga (I), kuid siis tekib juhtmes/seadmes ülekoormus ning seade/juhe kuumenevad ja riknevad.
Ülepinge korral juhtub põhimõtteliselt sama olukord. Ülepinge tundlikud on "õrnad" ja täpsed elektriseadme osad- lülitusahelad trükkplaatidel, emaplaadid jne...
Mõnikord aga lubatakse osadel seadmetel väikest ülepinget. Mitte nii tundlikud elektriseadmed võivad seeläbi töötada teatud väikse aja jooksul kiiremini/efektiivsemalt. N: elektrimootorid (puulõhkumismasin). Siiski peab see olukord olema väga lühiajaline ning kontrollitud.
Näitena võib ka tuua Tesla Ludicrous režiimi. (kiirendus režiim)
Antud režiimis suudab auto kiirendada maksimaalselt. Peale mootori pinge tõstmise muudetakse seal ka palju muid parameetreid (aku väljund võimsus, veojõu kontroll jne..)
Elektriseadmetele on see aga suur ülekoormus ja väga palju seda kasutada ei saa (Tesla näitel ca 3-4 korda, siis peab jahutama mootori, akupanka ja juhtsüsteeme)
Mõrlemis ülesanne:
Kõrvaloleval pildil kujutab pinget (V) veoautode kiirus ja kogus.
Mida kujutab veoauto kastis olevad rohelised elektronid?
VASTUS:
Ampreid (I) ehk voolu tugevust:
Pinge ja inimene:
Pinge U väärtus üksinda inimesele ohtlik pole. Pinge (V) on alati seotud voolutugevusega (A). Just viimane ehk voolutugevus on inimesele väga ohtlik.
Näitena võib tuua sõiduauto süüteküünla. Seal on pinge ca 50 000V, aga inimesele otseselt ohtlik pole - kuna voolutugevus amper on väike.
Kokkuleppeliselt loetakse lubatavaks puutepingeks elumajade elektrivõrgus 50 V AC ja 120 V DC.
Elektrisõidukites vastavalt 30V AC ja 60V DC (kuna elektrisõidukites ja juhtmetes on võibolla niisked pinnad)