Pode haver diferença de potencial sem corrente?
O potencial elétrico é a potência elétrica potencial por unidade de carga, medida em joules por coulomb (volts). O “potencial elétrico” deve ser diferenciado do “potencial elétrico”, observando que o “potencial” é “por unidade de carga”. Assim como a energia mecânica potencial, o zero pode ser escolhido em qualquer ponto de modo que a diferença de potencial, ou seja, a tensão, seja a grandeza que tem importância física.
A tensão entre o ponto A e o ponto B é igual ao trabalho que deve ser realizado na unidade de carga contra ou pelo campo elétrico para mover a carga de A para B. A tensão entre as duas extremidades de um caminho é a energia total necessária mover uma pequena carga elétrica ao longo desse caminho dividido pelo tamanho da carga. Do ponto de vista matemático, isto é expresso como o campo elétrico linear integrado e a magnitude do campo magnético muda ao longo desse caminho. Em geral, tanto um campo estático (não mutável) quanto um campo dinâmico (eletromagnético) (que varia com o tempo) devem ser incluídos na determinação da tensão entre dois pontos.
Do ponto de vista histórico, esse valor também tem sido chamado de “tensão” e “pressão”. A pressão já está desatualizada, mas a tensão ainda é usada, por exemplo, dentro da expressão de “alta tensão” (HT), que é comumente usada em eletrônica baseada em poço termométrico (tubo de vácuo).
A tensão é definida de modo que objetos carregados negativamente sejam levados a tensões mais altas, enquanto objetos carregados positivamente sejam levados a tensões mais baixas. Portanto, a corrente convencional em um cabo ou resistência sempre vem de uma tensão mais alta para uma tensão mais baixa. A corrente pode fluir de uma tensão mais baixa para uma tensão mais alta, mas somente quando há uma fonte de energia presente para “empurrá-la” contra o campo elétrico oposto. Este é o caso de qualquer fonte de eletricidade. Por exemplo, dentro de uma bateria, as reações químicas fornecem a energia necessária para fazer o íon fluir do terminal negativo para o positivo.
O campo elétrico não é o único fator que determina a taxa de fluxo de carga em um material, e diferentes materiais desenvolvem naturalmente diferenças no potencial elétrico em equilíbrio (potenciais galvânicos). O potencial elétrico de um material nem é uma grandeza bem definida, pois varia de acordo com a escala subatômica. Uma definição mais conveniente de “tensão” pode ser encontrada em vez do conceito de nível de Fermi.
Neste caso, a tensão entre dois corpos é o trabalho termodinâmico necessário para mover uma unidade de carga entre eles. Esta definição é prática porque um voltímetro real realmente mede esse trabalho, e não uma diferença no potencial elétrico.
