Tensiunea, cunoscuta si sub denumirea de presiune electrica, tensiune electrica sau diferenta de potential (electrica), este diferenta de potential electric dintre doua puncte. Intr-un camp electric static, acesta corespunde cu munca necesara pe unitatea de sarcina pentru a muta o sarcina de testare intre cele doua puncte.
In Sistemul International de Unitati, unitatea derivata pentru tensiune se numeste volt. In unitatile SI, tensiunea pe unitate de sarcina este exprimata in jouli pe coulomb, unde 1 volt = 1 joule (de lucru) per 1 coulomb (de sarcina). Vechea definitie SI pentru volti a folosit putere si curent, incepand din 1990, au fost utilizate efectul cuantic Hall si Josephson, iar recent (2019) au fost introduse constante fizice fundamentale pentru definirea tuturor unitatilor SI si a unitatilor derivate.
Tensiunea dintre puncte poate fi cauzata de acumularea de sarcina electrica (de exemplu, un condensator) si de o forta electromotoare (de exemplu, inductia electromagnetica in generator, inductori si transformatoare). La scara macroscopica, o diferenta de potential poate fi cauzata de procese electrochimice (de exemplu, celule si baterii), efectul piezoelectric indus de presiune si efectul termoelectric.
Un voltmetru poate fi folosit pentru a masura tensiunea dintre doua puncte dintr-un sistem. Adesea, un potential de referinta comun, cum ar fi pamantul sistemului, este folosit ca unul dintre puncte. O tensiune poate reprezenta fie o sursa de energie, fie pierderea, disiparea sau stocarea energiei. Eeste important ca tensiunea sa fie corect masurata la montaje, inclusiv atuncu cand cumperi un intrerupator Electrice Constructii pe care vrei sa il montezi in casa.
Exista mai multe moduri utile de a defini tensiunea, inclusiv definitia standard mentionata mai devreme. Exista si alte definitii utile ale lucrului pe sarcina.
Tensiunea este definita astfel incat obiectele incarcate negativ sunt trase catre tensiuni mai mari, in timp ce obiectele incarcate pozitiv sunt trase catre tensiuni mai mici. Prin urmare, curentul conventional dintr-un fir sau rezistor curge intotdeauna de la o tensiune mai mare la o tensiune mai mica.
Din punct de vedere istoric, tensiunea a fost denumita folosind termeni precum „voltaj” si „presiune”. Chiar si astazi, termenul „tensiune” este inca folosit, de exemplu in sintagma „tensiune inalta” (HT), care este folosita in mod obisnuit in electronicele bazate pe supape termoionice (tub de vid).
O analogie simpla pentru un circuit electric este apa care curge intr-un circuit inchis de conducte, actionat de o pompa mecanica. Acesta poate fi numit „circuit de apa”. Diferenta de potential dintre doua puncte corespunde diferentei de presiune dintre doua puncte. Daca pompa creeaza o diferenta de presiune intre doua puncte, atunci apa care curge dintr-un punct in altul va putea face lucrari, cum ar fi conducerea unei turbine. In mod similar, lucrul poate fi realizat de un curent electric condus de diferenta de potential furnizata de o baterie.
De exemplu, tensiunea furnizata de o baterie de automobile suficient de incarcata poate „impinge” un curent mare prin infasurarile motorului de pornire al unui automobil. Daca pompa nu functioneaza, nu produce nicio diferenta de presiune, iar turbina nu se va roti. De asemenea, daca bateria automobilului este foarte slaba sau „moarta” (sau „plata”), atunci motorul de pornire nu va intoarce.
Analogia hidraulica este o modalitate utila de intelegere a multor concepte electrice. Intr-un astfel de sistem, lucrul efectuat pentru deplasarea apei este egal cu „caderea de presiune” inmultita cu volumul de apa deplasat.
In mod similar, intr-un circuit electric, sarcina efectuata pentru deplasarea electronilor sau a altor purtatori de sarcina este egala cu „diferenta de presiune electrica” inmultita cu cantitatea de sarcini electrice deplasate. In raport cu „debitul”, cu cat „diferenta de presiune” dintre doua puncte este mai mare (diferenta de potential sau diferenta de presiune a apei), cu atat debitul dintre ele este mai mare (curent electric sau debit de apa).
Aplicatii
Specificarea unei masuratori de tensiune necesita specificarea explicita sau implicita a punctelor prin care este masurata tensiunea. Cand utilizati un voltmetru pentru a masura tensiunea, un cablu electric al voltmetrului trebuie conectat la primul punct, unul la al doilea punct.
O utilizare comuna a termenului „tensiune” este in descrierea tensiunii cazute pe un dispozitiv electric (cum ar fi un rezistor). Caderea de tensiune pe dispozitiv poate fi inteleasa ca diferenta dintre masuratorile la fiecare terminal al dispozitivului in raport cu un punct de referinta comun (sau masa). Caderea de tensiune este diferenta dintre cele doua citiri.
Doua puncte dintr-un circuit electric care sunt conectate printr-un conductor ideal fara rezistenta si nu intr-un camp magnetic in schimbare au o tensiune de zero. Orice doua puncte cu acelasi potential pot fi conectate printr-un conductor si niciun curent nu va circula intre ele.
Tensiunea dintre A si C este suma tensiunii dintre A si B si a tensiunii dintre B si C. Diferitele tensiuni dintr-un circuit pot fi calculate folosind legile lui Kirchhoff.
Cand vorbim despre curent alternativ (AC) exista o diferenta intre tensiunea instantanee si tensiunea medie. Tensiunile instantanee pot fi adaugate pentru curent continuu (DC) si AC, dar tensiunile medii pot fi adaugate in mod semnificativ doar atunci cand se aplica semnalelor care au toate aceeasi frecventa si faza.
