Qu'est-ce qu'une goutte potentielle?
La chute de potentiel, également appelée chute de tension, est la différence de puissance entre deux points du même système. Le matériau conducteur a une résistance inhérente au flux électrique. Lorsque le courant traverse le conducteur, cette résistance transforme une partie de l'énergie électrique potentielle en chaleur. La quantité de perte est la quantité par laquelle la puissance électrique potentielle change entre les deux extrémités du conducteur, ou la chute de potentiel. Bien que cette chute soit indésirable dans de nombreuses parties d’un système électrique, elle est très importante pour d’autres parties.
Dans un simple fil, la chute de potentiel repose uniquement sur la résistance du conducteur. Lorsque le courant traverse le fil, une quantité d’énergie définie est transformée en chaleur. Il s’agit généralement d’une propriété connue du conducteur, ce qui signifie qu’il est simple de trouver le potentiel de chute en sachant simplement quelle est la longueur et l’épaisseur du fil. Si de légères impuretés dans le conducteur ou des irrégularités de tension modifient cette valeur, il ne s’agit généralement que d’une différence négligeable.
Lors du transfert de grandes quantités de tension, la chute de potentiel est un problème majeur. Si 50% de l'électricité transmise à un quartier disparaissait tout simplement, la compagnie d'électricité aurait un problème majeur. Il se peut que les clients n’aient pas assez d’électricité pour leur maison et leur entreprise et que les tarifs doivent augmenter pour compenser la perte d’énergie.
Le moyen le plus simple de limiter les chutes potentielles consiste simplement à augmenter le diamètre du fil. Plus le diamètre est grand, plus la puissance doit circuler dans le système, ce qui entraîne moins de pertes d'électricité dues à la chaleur. Bien que cela fonctionne bien jusqu'à un certain point, il s'agit d'une mesure passive et les mesures actives sont souvent plus efficaces. Celles-ci se concentrent généralement sur l’utilisation de tensions initiales plus élevées et le raccourcissement des distances entre les charges d’alimentation.
Une utilisation secondaire de la goutte potentielle est utilisée dans la dynamique des fluides. Cette utilisation décrit une situation presque identique à la signification électrique, tout comme elle s’applique aux conduites et aux fluides. L'utilisation fluidique est la différence entre les pressions d'un fluide en deux points différents d'un système.
Dans les deux cas, le potentiel est la description de ce que l'énergie a la capacité de faire plutôt que ce qu'elle fait. Lorsque l'électricité est perdue au profit d'une résistance, elle perd de l'énergie potentielle; essentiellement l'électricité a moins de capacité à une extrémité d'un fil que l'autre. Lors de la description de la pression de fluide, le liquide a également moins d'énergie potentielle. Comme il a une pression plus basse, il faut plus de liquide pour accomplir la même tâche qu'un fluide avec une pression plus élevée.