Definizione di tensione in fisica

La tensione è una rappresentazione dell'energia elettrica potenziale per unità di carica. Se un'unità di carica elettrica è stata collocata in una posizione, la tensione indica l'energia potenziale di essa in quel punto. In altre parole, è una misura dell'energia contenuta in un campo elettrico, o in un circuito elettrico, in un determinato punto. È uguale al lavoro che dovrebbe essere fatto per unità di carica contro il campo elettrico per spostare la carica da un punto all'altro.

La tensione è una quantità scalare; non ha direzione. La legge di Ohm afferma che la tensione è uguale alla resistenza attuale.

Unità di tensione

L'unità di misura SI della tensione è la volt, tale che 1 volt = 1 joule / coulomb. È rappresentato da V. Il volt prende il nome dal fisico italiano Alessandro Volta che ha inventato una batteria chimica.

Ciò significa che un coulomb di carica otterrà un joule di energia potenziale quando viene spostato tra due posizioni in cui la differenza di potenziale elettrico è di un volt. Per una tensione di 12 tra due posizioni, un coulomb di carica otterrà 12 joule di energia potenziale.

Una batteria da sei volt ha il potenziale per un coulomb di carica di guadagnare sei joule di energia potenziale tra due posizioni. Una batteria da nove volt ha il potenziale per una coulomb di carica di guadagnare nove joule di energia potenziale.

Come funziona la tensione

Un esempio più concreto di tensione dalla vita reale è un serbatoio d'acqua con un tubo che si estende dal basso. L'acqua nel serbatoio rappresenta la carica accumulata. Ci vuole lavoro per riempire il serbatoio con acqua. Questo crea un deposito di acqua, come separa la carica in una batteria. Più acqua nel serbatoio, maggiore è la pressione e l'acqua può uscire attraverso il tubo con più energia. Se ci fosse meno acqua nel serbatoio, uscirebbe con meno energia.

Questo potenziale di pressione è equivalente alla tensione. Più acqua nel serbatoio, maggiore è la pressione. Più carica viene immagazzinata in una batteria, maggiore è la tensione.

Quando si apre il tubo, scorre quindi la corrente dell'acqua. La pressione nel serbatoio determina la velocità con cui fuoriesce dal tubo. La corrente elettrica viene misurata in Ampere o Ampere. Più volt hai, più sono gli amplificatori per la corrente, uguale alla maggiore pressione dell'acqua che hai, più velocemente l'acqua uscirà dal serbatoio.

Tuttavia, anche la corrente è influenzata dalla resistenza. Nel caso del tubo, è quanto è largo il tubo. Un tubo largo consente a più acqua di passare in meno tempo, mentre un tubo stretto resiste al flusso d'acqua. Con una corrente elettrica, può esserci anche una resistenza, misurata in ohm.

La legge di Ohm afferma che la tensione è uguale alla resistenza attuale. V = I * R. Se hai una batteria da 12 volt ma la tua resistenza è di due ohm, la tua corrente sarà di sei ampere. Se la resistenza fosse di un ohm, la tua corrente sarebbe di 12 ampere.