Une différence
de potentiel est l'énergie par unité de charge dans un circuit électrique.
Différence de potentiel doit être mesurée entre deux points, car il est
généralement difficile de mesurer le potentiel électrique d'un seul point. La
différence de potentiel d'un point dans un circuit électrique est généralement
faite par rapport à un potentiel de référence, tel que la masse commune.
La différence de
potentiel est communément connu comme tension parce volts sont l'unité de
mesure standard pour cette quantité. Il est également connu historiquement
comme la pression et la tension. "Pression" est un terme obsolète
pour différence de potentiel, mais il est encore utilisé pour désigner la
différence de potentiel dans le contexte de l'électronique à tubes sous vide.
La tension peut
aussi être considérée comme l'énergie nécessaire pour déplacer une charge entre
les points divisés par l'ampleur de cette charge. Ce total de l'énergie doit
inclure à la fois statique et dynamique de l'énergie nécessaire pour déplacer
la charge. Le calcul de la différence de potentiel est plus précis que la
valeur de la charge mesurée devient plus petite.
Une quantité de
différence de potentiel doit obligatoirement comporter un signe en fonction de
la direction dans laquelle les électrons sont fluides. La définition de la
différence de potentiel suppose que les particules chargées positivement se
déplacent vers des tensions plus faibles et des particules chargées
négativement se déplacent vers des tensions plus élevées. Cela signifie que les
électrons dans un circuit d'écoulement à partir d'un point de tension supérieur
à un point de tension plus faible.
La description
de la différence de potentiel utilise fréquemment de l'eau comme une analogie
pour l'électricité. Cette analogie suppose qu'une pompe mécanique est le moteur
de l'eau à travers un circuit fermé de tuyaux. La différence de potentiel dans
cette analogie est la différence de pression d'eau entre deux points du
circuit. Par conséquent, l'eau va s'écouler entre les deux points en cas de
différence de leur tension, permettant à l'eau d'effectuer des travaux. De la
même façon, un circuit électrique peut effectuer un travail seulement si une
différence de potentiel existe entre deux points du circuit.
Divers
instruments mesurent la différence de potentiel en fonction de leur mode de
fonctionnement. Un voltmètre comporte deux conducteurs, dont chacun est
connecté à un point du circuit. Ce dispositif mesure la chute de tension à
travers une partie fixe résistance, qui est proportionnel au nombre de volts
dans le circuit.
Un potentiomètre
compare une tension inconnue à une tension connue dans le circuit. Un
oscilloscope amplifie la tension dans le circuit, qui dévie un faisceau
d'électrons. La quantité de déviation est proportionnelle à la tension dans le
circuit. Un multimètre mesure plusieurs grandeurs électriques, y compris la
tension.