Wat is een potentieel verschil?

Een potentieel verschil is de energie per lading van eenheid in een elektrisch circuit.Potentiaalverschil moet worden gemeten tussen twee punten omdat het in het algemeen onpraktisch is om de elektrische potentiaal van een enkel punt te meten.Het potentiaalverschil van een punt in een elektrisch circuit wordt meestal gemaakt met betrekking tot een referentiepotentiaal, zoals de gemeenschappelijke grond.

Potentiaalverschil is algemeen bekend als spanning omdat volt de standaard eenheid van maat is voor deze hoeveelheid.Het is ook historisch bekend als druk en spanning.Druk is een verouderde term voor potentieel verschil, maar het wordt nog steeds gebruikt om te verwijzen naar potentiaalverschil in de context van vacuümbuiselektronica.

Spanning kan ook worden gezien als de energie die nodig is om een lading te verplaatsen tussen punten gedeeld door de grootte van dataanval.Dit energietotaal moet zowel de statische als de dynamische energie omvatten die nodig is om de lading te verplaatsen.De berekening van potentiaalverschil wordt nauwkeuriger naarmate de grootte van de gemeten lading kleiner wordt.

Een hoeveelheid potentiaalverschil moet een teken omvatten, afhankelijk van de richting waarin de elektronen stromen.De definitie van potentiaalverschil veronderstelt dat positief geladen deeltjes naar lagere spanningen bewegen en negatief geladen deeltjes naar hogere spanningen bewegen.Dit betekent dat de elektronen in een circuit van een punt van hogere spanning naar een punt van lagere spanning stromen.

De beschrijving van potentiaalverschil gebruikt water vaak als analogie voor elektriciteit.Deze analogie veronderstelt dat een mechanische pomp water door een gesloten circuit van leidingen aandrijft.Het potentiële verschil in deze analogie is het verschil in waterdruk tussen twee punten in het circuit.Water zal daarom tussen de twee punten stromen als er een verschil is in hun druk, waardoor het water werk kan uitvoeren.Evenzo kan een elektrisch circuit alleen werken als er een potentieel verschil bestaat tussen twee punten in het circuit.

Verschillende instrumenten meten het potentiële verschil, afhankelijk van hun werkingsmethode.Een voltmeter heeft twee leads, die elk verbinden met een punt in het circuit.Dit apparaat meet de daling van de spanning over een vaste weerstand, die evenredig is met de hoeveelheid volt in het circuit.

Een potentiometer vergelijkt een onbekende spanning met een bekende spanning in het circuit.Een oscilloscoop versterkt de spanning in het circuit, dat een elektronenstraal afbuigt.De hoeveelheid afbuiging is evenredig met de spanning in het circuit.Een multimeter meet verschillende elektrische hoeveelheden, waaronder spanning.