מתח

מתח, הפרש פוטנציאל חשמלי, EMF כוח אלקטרומוטיבי, לחץ חשמלי או מתח חשמלי הוא ההבדל בפוטנציאל החשמלי בין שתי נקודות, אשר (בשדה חשמלי סטטי) מוגדר כעבודה הדרושה ליחידת מטען להעברת מטען בדיקה בין שתי הנקודות. במערכת היחידות הבינלאומית, היחידה הנגזרת עבור מתח (הפרש פוטנציאלי) נקרא וולט.: 166 ביחידות SI, עבודה ליחידת מטען מתבטאת בג'אול לכל קולומב, כאשר 1 וולט = 1 ג'ול (של עבודה) לכל קולומב (של מטען). הגדרת ה- SI הישנה למתח הספק וזרם משומש; החל משנת 1 נעשה שימוש באפקט ההול והג'וזפסון הקוונטי, ולאחרונה (1990) הוצגו קבועים פיזיים בסיסיים להגדרת כל יחידות ה- SI והיחידות הנגזרות. : 2019f, 177f מתח או הפרש פוטנציאל חשמלי מסומנים באופן סמלי על ידי ∆V, V פשוט או U, למשל בהקשר לחוקי המעגל של אוהם או קירכהוף.

הבדלים פוטנציאליים חשמליים בין נקודות יכולים להיגרם פיזית על ידי הצטברות מטען חשמלי או חוסר איזון (למשל "סטטי" ידוע ו אלקטרוני קבל) גם על ידי זרם חשמלי דרך שדה מגנטי, ועל ידי שדות מגנטיים משתנים בזמן (למשל דינמו או מחולל), או שילוב כלשהו של שלושת אלה. בנוסף בקנה מידה מקרוסקופי הבדל פוטנציאל יכול להיגרם על ידי תהליכים פטרוכימיים (תאים וסוללות) והשפעה פיזואלקטרית הנגרמת על ידי לחץ ו-emf המושרה בחום על פני צומת מתכת. לתהליכים האחרונים הללו ברמה המיקרוסקופית יש את המקורות הפיזיים שהוזכרו קודם לכן. ניתן להשתמש במד מתח למדידת המתח (או הפרש הפוטנציאלים) בין שתי נקודות במערכת; לעתים קרובות פוטנציאל התייחסות משותף כגון הקרקע של המערכת משמש כאחת הנקודות. מתח עשוי לייצג מקור אנרגיה (כוח אלקטרו-מוטיבציה) או אנרגיה אבודה, משומשת או מאוחסנת (ירידה פוטנציאלית).

הַגדָרָה
ישנן דרכים שימושיות רבות להגדרת מתח, כולל ההגדרה הסטנדרטית שהוזכרה בתחילת עמוד זה. ישנן גם הגדרות שימושיות אחרות לעבודה לכל תשלום (ראה סעיף זה).

מתח מוגדר כך שאובייקטים טעונים שלילית נמשכים לעברם מתח גבוה יותרבעוד אובייקטים טעונים חיוביים נמשכים לעבר מתחים נמוכים יותר. לכן, הזרם המקובל בחוט או נַגָד תמיד זורם ממתח גבוה יותר למתח נמוך יותר.

מבחינה היסטורית, התייחסו למתח באמצעות מונחים כמו "מתח" ו"לחץ ". גם בימינו משתמשים עדיין במונח "מתח", למשל בביטוי "מתח גבוה" (HT) המשמש בדרך כלל באלקטרוניקה מבוססת שסתום תרמיוני (צינור ואקום).