напряжение, разность электрических потенциалов, ЭДС электродвижущей силы, электрическое давление или электрическое напряжение - это разность электрического потенциала между двумя точками, которая (в статическом электрическом поле) определяется как работа, необходимая на единицу заряда для перемещения тестового заряда между двумя точками. В Международной системе единиц производная единица измерения напряжение (разность потенциалов) называется вольт.: 166 В единицах СИ работа на единицу заряда выражается в джоулях на кулон, где 1 вольт = 1 джоуль (работы) на 1 кулон (заряда). Старое определение СИ для вольт используемой мощности и тока; начиная с 1990 г. использовались квантовый эффект Холла и Джозефсона, а недавно (2019 г.) были введены фундаментальные физические константы для определения всех единиц СИ и производных единиц. : 177f, 197f Напряжение или разность электрических потенциалов символически обозначается как ∆V, упрощенно V или U, например, в контексте законов Ома или Кирхгофа.
Разность электрических потенциалов между точками может быть физически вызвана накоплением электрического заряда или дисбалансом (например, хорошо известными «статическими» и электронный конденсатор) также электрическим током через магнитное поле и изменяющимися во времени магнитными полями (например, динамо-машина или генератор) или некоторой комбинацией этих трех. Кроме того, в макроскопическом масштабе разность потенциалов может быть вызвана нефтехимическими процессами (элементы и батареи), а также пьезоэлектрическим эффектом, вызванным давлением, и ЭДС, вызванной теплом, на металлических соединениях. Эти последние процессы на микроскопическом уровне имеют ранее упомянутую физическую природу. Вольтметр можно использовать для измерения напряжения (или разности потенциалов) между двумя точками системы; часто в качестве одной из точек используется общий опорный потенциал, такой как земля системы. Напряжение может представлять собой либо источник энергии (электродвижущая сила), либо потерянную, использованную или накопленную энергию (падение потенциала).
Определение
Существует несколько полезных способов определения напряжения, включая стандартное определение, упомянутое в начале этой страницы. Есть также другие полезные определения работы за плату (см. Этот раздел).
Напряжение определяется так, что отрицательно заряженные объекты притягиваются к более высокие напряжения, в то время как положительно заряженные объекты тянутся к более низким напряжениям. Следовательно, обычный ток в проводе или резистор всегда течет от более высокого напряжения к более низкому напряжению.
Исторически для обозначения напряжения использовались такие термины, как «напряжение» и «давление». Даже сегодня термин «напряжение» все еще используется, например, во фразе «высокое напряжение» (HT), которая обычно используется в электронике на основе термоэмиссионного клапана (вакуумной трубки).