แรงดันไฟฟ้า

อัปเดต: 7 เมษายน 2021 คีย์เวิร์ด:อิเล็กทรอนิกส์

แรงดันไฟฟ้า, ความต่างศักย์ไฟฟ้า, แรงเคลื่อนไฟฟ้าของแรงเคลื่อนไฟฟ้า, แรงดันไฟฟ้า หรือความตึงไฟฟ้าคือความแตกต่างของศักย์ไฟฟ้าระหว่างจุดสองจุดซึ่ง (ในสนามไฟฟ้าสถิตย์) ถูกกำหนดให้เป็นงานที่ต้องการต่อหนึ่งหน่วยของประจุเพื่อย้ายประจุทดสอบระหว่างจุดทั้งสอง ในระบบหน่วยสากลหน่วยที่ได้รับสำหรับ แรงดันไฟฟ้า (ความต่างศักย์) มีชื่อว่าโวลต์: 166 ในหน่วย SI งานต่อหน่วยประจุจะแสดงเป็นจูลต่อคูลอมบ์โดย 1 โวลต์ = 1 จูล (ของงาน) ต่อ 1 คูลอมบ์ (ของประจุ) นิยาม SI แบบเก่าสำหรับโวลต์ที่ใช้พลังงานและกระแส เริ่มตั้งแต่ปี 1990 มีการใช้ Quantum Hall และ Josephson effect และเมื่อเร็ว ๆ นี้ (2019) ค่าคงที่ทางกายภาพพื้นฐานได้รับการแนะนำสำหรับคำจำกัดความของหน่วย SI และหน่วยที่ได้รับทั้งหมด : 177f, 197f ความต่างศักย์ไฟฟ้าหรือความต่างศักย์ไฟฟ้าแสดงในสัญลักษณ์โดย ∆V, V แบบง่ายหรือ U เช่นในบริบทของกฎวงจรของโอห์มหรือเคิร์ชฮอฟฟ์

ความแตกต่างของศักย์ไฟฟ้าระหว่างจุดอาจเกิดทางกายภาพจากการสะสมของประจุไฟฟ้าหรือความไม่สมดุล (เช่น "คงที่" ที่รู้จักกันดีและ อิเล็กทรอนิกส์ capacitor) ด้วยกระแสไฟฟ้าที่ผ่านสนามแม่เหล็ก และโดยสนามแม่เหล็กที่แปรผันตามเวลา (เช่น ไดนาโมหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า) หรือทั้งสามอย่างรวมกัน นอกจากนี้ ความต่างศักย์ในระดับมหภาคยังอาจเกิดจากกระบวนการปิโตรเคมี (เซลล์และแบตเตอรี่) และเอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกที่เกิดจากแรงดันและแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เกิดจากความร้อนข้ามรอยต่อโลหะ กระบวนการหลังนี้ในระดับจุลทรรศน์มีต้นกำเนิดทางกายภาพดังที่กล่าวไปแล้ว โวลต์มิเตอร์สามารถใช้เพื่อวัดแรงดันไฟฟ้า (หรือความต่างศักย์ไฟฟ้า) ระหว่างจุดสองจุดในระบบ มักจะใช้ศักย์อ้างอิงทั่วไป เช่น พื้นของระบบเป็นจุดหนึ่ง แรงดันไฟฟ้าอาจเป็นตัวแทนของแหล่งพลังงาน (แรงเคลื่อนไฟฟ้า) หรือพลังงานที่สูญหาย ใช้ไป หรือพลังงานที่สะสมไว้ (ศักย์ไฟฟ้าตก)

คำนิยาม
มีหลายวิธีที่เป็นประโยชน์ในการกำหนดแรงดันไฟฟ้ารวมถึงข้อกำหนดมาตรฐานที่กล่าวถึงในตอนต้นของหน้านี้ นอกจากนี้ยังมีคำจำกัดความที่เป็นประโยชน์อื่น ๆ ของงานต่อการชาร์จหนึ่งครั้ง (ดูหัวข้อนี้)

แรงดันไฟฟ้าถูกกำหนดเพื่อให้วัตถุที่มีประจุลบถูกดึงเข้าหา แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นในขณะที่วัตถุที่มีประจุบวกจะถูกดึงเข้าหาแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่า ดังนั้นกระแสธรรมดาในสายไฟหรือ ตัวต้านทาน มักจะไหลจากแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นไปยังแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่า

ในอดีตแรงดันไฟฟ้าถูกอ้างถึงโดยใช้คำต่างๆเช่น "ความตึง" และ "แรงดัน" แม้ในปัจจุบันคำว่า "ความตึง" ก็ยังคงใช้อยู่เช่นในวลี "แรงตึงสูง" (HT) ซึ่งมักใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้วาล์วเทอร์มิโอนิก (หลอดสูญญากาศ)