Rozdíl napětí, také známý jako rozdíl elektrického potenciálu, je měřítkem práce provedené na jednotkový náboj při jeho přesunu mezi dvěma body v elektrickém poli. Reprezentuje energii potřebnou k přesunu jednotkového kladného náboje z jednoho bodu do druhého uvnitř elektrického obvodu nebo pole. Rozdíl napětí je to, co pohání proud v obvodu.
Když mluvíme o rozdílu napětí, hovoříme vlastně o rozdílu elektrického potenciálu mezi dvěma body. Tento rozdíl může způsobit tok nábojů, pokud existuje vodič mezi těmito dvěma body. V praxi způsobuje rozdíl napětí tok proudu v vodiči, když je ten zapojen do uzavřené smyčky.
Jednotky rozdílu napětí
Standardní jednotkou pro měření rozdílu napětí je volt (V). Volt je pojmenován po italském fyzikovi Alessandru Volta, který vynalezl volťovu baterii, jednu z nejstarších forem elektrických baterií.
Definice volta
Jeden volt (V) je definován jako rozdíl potenciálu, který předá jednu džoul (J) energie jednomu coulovi (C) náboje, když se tento náboj pohybuje mezi dvěma body. Matematicky lze to vyjádřit jako:
1 volt = 1 džoul na coulomb
Nebo v základních jednotkách SI
1 V = 1 J/C
To znamená, že pokud máte rozdíl napětí jeden volt, přesun jednoho coulova náboje mezi těmito dvěma body bude vyžadovat jednu džoul práce.
Praktické příklady
Zde jsou některé praktické příklady, které ilustrují koncept rozdílu napětí
Napětí baterie
Typická AA baterie má rozdíl napětí 1,5 volt. To znamená, že když připojíte obvod k terminálům baterie, rozdíl elektrického potenciálu mezi kladným a záporným terminálem je 1,5 volt.
Elektřina v domácnosti
Ve mnoha zemích poskytuje dodávka elektrické energie do domácností rozdíl napětí přibližně 120 volt (v Severní Americe) nebo 230 volt (v Evropě). Tento rozdíl napětí se používá k napájení různých spotřebičů a zařízení v domech.
Elektronické zařízení
Většina moderních elektronických zařízení, jako jsou chytré telefony a notebooky, používá baterie s rozdílem napětí od 3,7 volt a vyšší, v závislosti na zařízení.
Měření rozdílu napětí
Pro měření rozdílu napětí použijete voltmeter. Voltmeter je přístroj navržený k měření rozdílu potenciálu mezi dvěma body v obvodu. Když je správně zapojen paralelně s komponentem, který zajímá, voltmeter zobrazuje rozdíl napětí přes tento komponent.
Shrnutí
Rozdíl napětí je základním konceptem v elektřině, reprezentujícím rozdíl elektrického potenciálu mezi dvěma body. Měří se v voltech, kde jeden volt odpovídá rozdílu potenciálu, který provede jednu džoul práce na coulomb přesunutého náboje mezi těmito dvěma body. Pochopení rozdílu napětí je klíčové pro analýzu a návrh elektrických obvodů a systémů.
