Vad är en potentiell skillnad?
En potentiell skillnad är energi per enhetsladdning i en elektrisk krets.Potentialskillnaden måste mätas mellan två punkter eftersom det i allmänhet är opraktiskt att mäta den elektriska potentialen för en enda punkt.Potentialskillnaden i en punkt i en elektrisk krets görs vanligtvis med avseende på en referenspotential, såsom den gemensamma marken.
Potentialskillnaden är vanligtvis känd som spänning eftersom volt är standardenheten för denna mängd.Det är också historiskt känt som tryck och spänning.Tryck är en föråldrad term för potentialskillnad, men det används fortfarande för att hänvisa till potentialskillnad inom ramen för vakuumrörelektronik.
Spänning kan också ses som den energi som behövs för att flytta en laddning mellan punkter dividerat med storleken på detavgift.Denna energi totalt måste inkludera både den statiska och dynamiska energin som krävs för att flytta laddningen.Beräkningen av potentialskillnaden blir mer exakt eftersom storleken på den uppmätta laddningen blir mindre.
En mängd potentialskillnad måste innehålla ett tecken beroende på riktningen i vilken elektronerna flyter.Definitionen av potentialskillnad antar att positivt laddade partiklar rör sig mot lägre spänningar och negativt laddade partiklar rör sig mot högre spänningar.Detta innebär att elektronerna i en krets flödar från en punkt med högre spänning till en punkt med lägre spänning.
Beskrivningen av potentialskillnaden använder ofta vatten som en analogi för el.Denna analogi antar att en mekanisk pump driver vatten genom en stängd rörkrets.Den potentiella skillnaden i denna analogi är skillnaden i vattentrycket mellan två punkter i kretsen.Vatten kommer därför att flyta mellan de två punkterna om det finns en skillnad i deras tryck, vilket gör att vattnet kan utföra arbete.På liknande sätt kan en elektrisk krets utföra arbete endast om en potentiell skillnad finns mellan två punkter i kretsen.
Olika instrument mäter potentialskillnaden beroende på deras driftsmetod.En voltmeter har två ledningar, som var och en ansluter till en punkt i kretsen.Denna enhet mäter droppen i spänningen över ett fast motstånd, vilket är proportionellt mot mängden volt i kretsen.
En potentiometer jämför en okänd spänning med en känd spänning i kretsen.Ett oscilloskop förstärker spänningen i kretsen, som avleder en elektronstråle.Avböjningsmängden är proportionell mot spänningen i kretsen.En multimeter mäter flera elektriska mängder, inklusive spänning.