Peut-il y avoir une différence de potentiel sans courant ?
Le potentiel électrique est la puissance électrique potentielle par unité de charge, mesurée en joules par coulomb (volts). Le potentiel électrique doit être distingué du potentiel électrique en notant que le potentiel est un par unité de charge . Comme l’énergie mécanique potentielle, zéro peut être choisi en tout point de sorte que la différence de potentiel, c’est-à-dire la tension, soit la quantité qui a une importance physique.
La tension entre le point A et le point B est égale au travail qui doit être effectué dans l’unité de charge contre ou par le champ électrique pour déplacer la charge de A vers B. La tension entre les deux extrémités d’un chemin est l’énergie totale nécessaire pour déplacer une petite charge électrique le long de ce chemin divisé par la taille de la charge. D’un point de vue mathématique, cela s’exprime par le champ électrique linéaire intégré et l’amplitude du champ magnétique change le long de ce trajet. En général, un champ statique (non changeant) et un champ dynamique (électromagnétique) (qui varie avec le temps) doivent être inclus dans la détermination de la tension entre deux points.
D’un point de vue historique, ce montant a également été appelé tension et pression . La pression est désormais dépassée, mais la tension est toujours utilisée, par exemple, dans l’expression de haute tension (HT), couramment utilisée dans l’électronique à base de doigts de gant (tube à vide).
La tension est définie de manière à ce que les objets chargés négativement soient portés à des tensions plus élevées, tandis que les objets chargés positivement soient portés à des tensions plus basses. Par conséquent, le courant conventionnel dans un câble ou une résistance provient toujours d’une tension supérieure vers une tension inférieure. Le courant peut passer d’une tension inférieure à une tension supérieure, mais seulement lorsqu’une source d’énergie est présente pour le pousser contre le champ électrique opposé. C’est le cas de n’importe quelle source d’électricité. Par exemple, dans une batterie, les réactions chimiques fournissent l’énergie nécessaire pour faire circuler l’ion du négatif vers le positif.
Le champ électrique n’est pas le seul facteur qui détermine le taux de flux de charge dans un matériau, et différents matériaux développent naturellement des différences de potentiel électrique à l’équilibre (potentiels galvaniques). Le potentiel électrique d’un matériau n’est même pas une grandeur bien définie, puisqu’il varie selon l’échelle subatomique. Une définition plus pratique de la tension peut être trouvée à la place du concept de niveau de Fermi.
Dans ce cas, la tension entre deux corps est le travail thermodynamique nécessaire pour déplacer une unité de charge entre eux. Cette définition est pratique car un vrai voltmètre mesure réellement ce travail, et non une différence de potentiel électrique.
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