Elektrische Spannung
Synonym: Elektrischer Gradient
Englisch: electric voltage
Definition
Als elektrische Spannung, kurz U, bezeichnet man die Arbeit, die in einem elektrischen Feld (E) notwendig ist, um eine elektrische Ladung (q) von einem Punkt A zu einem anderen Punkt B zu bewegen. Die Größe der Ladung selbst wird dabei als hinreichend klein angenommen, um das Feld nicht zu verändern. Die Einheit der Spannung wird in Volt angegeben.
Zusammenhang
Physik
Herrscht zwischen zwei Punkten A und B auf einem leitfähigen Material eine Spannung U, so bewirkt diese eine Bewegung der Ladungsträger, sodass ein elektrischer Strom fließt. Bei den meisten Metallen besteht zwischen der elektrischen Stromstärke I und der elektrischen Spannung U eine Proportionalität, es gilt:
Durch die Einführung eines Proportionalitätsfaktors (R) resultiert das Ohmsche Gesetz. Ist die Proportionalität für jeden Augenblickswert gültig, wird der Proportionalitätsfaktor auch als ohmscher Widerstand bezeichnet.
Biologie
In einem biologischen System tritt die elektrische Spannung meist zusammen mit einem chemischen Gradienten auf und bildet einen elektrochemischen Gradienten.