Qu'est-ce qu'une différence de potentiel?
Une différence de potentiel est l'énergie par unité de charge dans un circuit électrique. La différence de potentiel doit être mesurée entre deux points car il n'est généralement pas pratique 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 terre commune.
La différence de potentiel est communément appelée tension car les volts sont l'unité de mesure standard pour cette quantité. Il est également connu historiquement sous le nom de pression et de tension. La "pression" est un terme obsolète pour la différence de potentiel, mais il est toujours utilisé pour désigner la différence de potentiel dans le contexte de l'électronique du tube à vide.
La tension peut également être considérée comme l'énergie nécessaire pour déplacer une charge entre les points divisés par l'ampleur de cette charge. Ce total d'énergie doit inclure à la fois l'énergie statique et dynamique requise pour déplacer la charge. Le calcul de la différence de potentiel devient plus précis à mesure queL'ampleur de la charge mesurée devient plus petite.
Une quantité de différence de potentiel doit inclure un signe en fonction de la direction dans laquelle les électrons coulent. La définition de la différence de potentiel suppose que les particules chargées positivement se déplacent vers des tensions inférieures et que les particules chargées négativement se déplacent vers des tensions plus élevées. Cela signifie que les électrons dans un circuit s'écoulent d'un point de tension plus élevée à un point de tension inférieure.
La description de la différence de potentiel utilise fréquemment l'eau comme analogie pour l'électricité. Cette analogie suppose qu'une pompe mécanique conduit de l'eau à travers un circuit fermé de tuyaux. La différence de potentiel dans cette analogie est la différence de pression de l'eau entre deux points dans le circuit. L'eau s'écoulera donc entre les deux points s'il y a une différence dans leur pression, permettant à l'eau d'effectuer un travail. De même, un eleclLe circuit ical ne peut effectuer du travail que si une différence de potentiel existe entre deux points dans le circuit.
Divers instruments mesurent la différence de potentiel en fonction de leur méthode de fonctionnement. Un voltmètre a deux fils, chacun qui se connecte à un point du circuit. Ce dispositif mesure la chute de tension à travers une résistance fixe, qui est proportionnelle à la quantité 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 détourne un faisceau d'électrons. La quantité de déviation est proportionnelle à la tension du circuit. Un multimètre mesure plusieurs quantités électriques, y compris la tension.