Tensiunea reprezintă o reprezentare a energiei potențiale electrice pe unitatea de încărcare. Dacă o unitate de încărcare electrică a fost plasată într-o locație, tensiunea indică energie potențială din ea în acel moment. Cu alte cuvinte, este o măsurare a energiei conținute în cadrul unui câmp electricsau un circuit electric, la un moment dat. Este egală cu munca care ar trebui să fie efectuată pe unitatea de încărcare față de câmpul electric pentru a muta sarcina dintr-un punct în altul.
Tensiunea este o cantitate scalară; nu are direcție. Legea lui Ohm spune că tensiunea este egală cu rezistența timpului curent.
Unități de tensiune
Unitate SI de tensiune este volt, astfel încât 1 volt = 1 joule / coulomb. Este reprezentat de V. Voltul poartă numele fizicianului italian Alessandro Volta care a inventat o baterie chimică.
Acest lucru înseamnă că un coulomb de încărcare va câștiga un joule de energie potențială atunci când este mutat între două locații în care diferența de potențial electric este de un volt. Pentru o tensiune de 12 între două locații, un coulomb de încărcare va câștiga 12 joule de energie potențială.
O baterie de șase volți are un potențial pentru încărcarea unui coulomb pentru a obține șase joule de energie potențială între două locații. O baterie de nouă volți are un potențial pentru un coulomb de încărcare pentru a obține nouă joule de energie potențială.
Cum funcționează tensiunea
Un exemplu mai concret de tensiune din viața reală este un rezervor de apă cu un furtun care se extinde de jos. Apa din rezervor reprezintă sarcina stocată. Este nevoie de muncă pentru a umple rezervorul cu apă. Aceasta creează un depozit de apă, așa cum se face încărcarea separată într-o baterie. Cu cât este mai multă apă în rezervor, cu atât există mai multă presiune și apa poate ieși prin furtun cu mai multă energie. Dacă ar fi mai puțină apă în rezervor, aceasta ar ieși cu mai puțină energie.
Acest potențial de presiune este echivalent cu tensiunea. Cu cât este mai multă apă în rezervor, cu atât este mai multă presiune. Cu cât este mai multă încărcare stocată într-o baterie, cu atât mai multă tensiune.
Când deschideți furtunul, curentul de apă curge apoi. Presiunea din rezervor determină cât de repede curge din furtun. Curent electric se măsoară în amperi sau amperi. Cu cât ai mai mulți volți, cu atât mai mulți amperi pentru curent, la fel cu cât presiunea de apă este mai mare, cu atât apa va curge mai repede din rezervor.
Cu toate acestea, curentul este afectat și de rezistență. În cazul furtunului, este cât de lat este furtunul. Un furtun larg permite mai multă apă să treacă în mai puțin timp, în timp ce un furtun îngust rezistă la curgerea apei. Cu un curent electric, poate exista și rezistență, măsurată în ohmi.
Legea lui Ohm spune că tensiunea este egală cu rezistența timpului curent. V = I * R. Dacă aveți o baterie de 12 volți, dar rezistența dvs. este de doi ohmi, curentul dvs. va fi de șase amperi. Dacă rezistența ar fi de un ohm, curentul dvs. ar fi de 12 amperi.