Unter Potenzialdifferenz versteht man im Zusammenhang mit Elektrizität und elektrischen Feldern das Maß der elektrischen potentiellen Energie pro Ladungseinheit zwischen zwei Punkten in einem Stromkreis oder Feld. Sie wird üblicherweise mit dem Symbol VVV bezeichnet und in Volt (V) gemessen.
Vereinfacht ausgedrückt beschreibt die Potentialdifferenz, wie viel Energie benötigt wird, um eine elektrische Ladungseinheit von einem Punkt zu einem anderen zu bewegen. Elektrisch gesehen ist es dieser Unterschied, der dazu führt, dass Ladungen durch einen Leiter fließen, wenn ein Stromkreis geschlossen ist. Wenn eine Spannungsquelle (z. B. eine Batterie oder ein Netzteil) an einen Stromkreis angeschlossen wird, entsteht eine Potenzialdifferenz zwischen ihren Anschlüssen. Anschließend fließen Elektronen vom Minuspol (niedrigeres Potenzial) zum Pluspol (höheres Potenzial) durch den Stromkreis und versorgen damit angeschlossene Geräte mit Strom.
Die elektrische Potenzialdifferenz steht auch in engem Zusammenhang mit dem Konzept des elektrischen Potenzials. Dabei handelt es sich um den Arbeitsaufwand, der erforderlich ist, um eine positive Ladungseinheit von einem Referenzpunkt (normalerweise unendlich) zu einem bestimmten Punkt in einem elektrischen Feld zu bewegen. Die Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten ist gleich der Änderung der elektrischen potentiellen Energie pro Ladungseinheit zwischen diesen Punkten.
In naturwissenschaftlichen Notizen der Klasse 10 wird die Potenzialdifferenz typischerweise als Spannungsdifferenz zwischen zwei Punkten in einem Stromkreis eingeführt. Es ist von grundlegender Bedeutung, um zu verstehen, wie Elektrizität fließt und zur Stromversorgung von Geräten in alltäglichen Anwendungen verwendet wird. Beim Netzstrom bezieht sich die Potenzialdifferenz auf die Spannung, die das öffentliche Stromnetz an Haushalte und Unternehmen liefert, typischerweise etwa 110–120 Volt (in Nordamerika) oder 220–240 Volt (in vielen anderen Teilen der Welt), abwechselnd bei a Frequenz von 50 oder 60 Hz.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Potentialdifferenz ein entscheidendes Konzept in der Elektrizitätswirtschaft ist und die treibende Kraft beschreibt, die dafür sorgt, dass sich elektrische Ladungen durch Leiter bewegen und elektrische Geräte mit Strom versorgen. Es spielt eine zentrale Rolle sowohl für das Verständnis grundlegender elektrischer Prinzipien als auch für praktische Anwendungen in der Elektrotechnik und -technik.