Tensiune electrică

Tensiunea electrică sau voltajul între două puncte ale unui circuit electric este diferența de potențial între cele două puncte și este proporțională cu energia necesară deplasării de la un punct la celălalt a unei sarcini electrice. Acesta se notează cu litera U (sau ∆U) de la cuvântul german Unterscheid, dar se mai poate nota și cu litera V (sau ∆V) când se folosește termenul de „voltaj”.

Potențialul electric se poate nota și el cu V, dar simbolul mai corect și popular este Φ sau φ.[1][2]^[1]

Definiție

Tensiunea electrică (în engleză voltage) reprezintă mărimea fizică scalară egală cu raportul dintre lucrul total efectuat de câmpul electric pentru a transporta sarcina electrică pe întregul circuit și mărimea sarcinii electrice.

$E={\frac {L}{Q}}$

unde:

E – tensiunea electromotoare;
L – lucrul forței electrice;
Q – sarcina electrică.

Sau, într-un circuit, tensiunea se mai poate afla și după formula:

$V=I\cdot R$

unde:

V – voltajul (tensiunea^[2])
I – intensitatea curentului electric;
R – rezistența;

Tensiunea electrică între punctele unui circuit este reprezentată prin circulația câmpului produs de forța electrostatică ce acționează asupra sarcinii sondă între două puncte și este dată prin integrala curbilinie următoare:

C_{A}^{B}=\int _{A}^{B}{\vec {E}}\cdot d{\vec {R}}={\frac {Qq_{0}}{4\pi \epsilon }}\int _{A}^{B}{\frac {{\vec {R}}\cdot d{\vec {R}}}{R^{3}}},

unde

${\vec {R}}=x{\vec {i}}+y{\vec {j}}+z{\vec {k}}=$ vectorul de poziție al sarcinii $q_{0}$ , considerate punctuale;
$d{\vec {R}}=dx\cdot {\vec {i}}+dy\cdot {\vec {j}}+dz\cdot {\vec {k}}=$ vectorul deplasare al sarcinii;
$\epsilon =$ permitivitatea mediului

Unități de măsură

Unitatea de măsură a tensiunii electrice în SI este voltul.

Analogie hidraulică

Această analogie e utilă unei mai bune înțelegeri intuitive a conceptului. Într-un sistem hidraulic, energia cinetică necesară pentru mișcarea apei este egală cu produsul dintre presiunea dinamică și volumul apei deplasate.

În mod similar, într-un circuit electric, energia electrică necesară pentru a deplasa electronii prin intermediul generatorului electric este egală cu presiunea electrică înmulțită cu cantitatea de electricitate corespunzătoare numărului de electroni deplasați^[3]. Tensiunea electrică (sau presiunea electronilor) se măsoară în volți.

Tensiunea indusă electromagnetic

Într-o porțiune de circuit electric situată într-un câmp magnetic variabil în timp apare o tensiune electromotoare indusă electromagnetic proporțională produsului frecvență de rotație - inducție magnetică - arie a suprafaței spirei rotitoare.

Variații ale tensiunii de alimentare

Note

^ Demtröder, Wolfgang (2018), Experimentalphysik 2: Elektrizität und Optik, Springer-Lehrbuch (ed. 7. Aufl. 2017), Springer Berlin Heidelberg, ISBN 978-3-662-55789-1 |access-date= necesită |url= (ajutor)
^ IEV: voltage Arhivat în 3 februarie 2016, la Wayback Machine.
^ Tutovan, p. 147-148

Bibliografie

Valeriu Novacu, Electrodinamica, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1966

Lectură suplimentară

Paul Cristea, Aplicații și probleme de electrotehnică teoretică, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1977
Igor Tamm, Bazele teoriei electricității, Editura Tehnică, 1952,
Mircea Oncescu, Mărimi și unități în fizică, vol. I, Editura Tehnică, București, 1955
***, Dicționar de fizică, Editura Enciclopedică Română, 1972
Vasile Tutovan, Electricitate și magnetism, vol. I, Editura Tehnică, 1984

Legături externe

ro Tensiunea și curentul electric - www.circuiteelectrice.ro Arhivat în 3 noiembrie 2011, la Wayback Machine.
ro Tensiunea standard la priza monofazică în România

[1] Demtröder, Wolfgang (2018), Experimentalphysik 2: Elektrizität und Optik, Springer-Lehrbuch (ed. 7. Aufl. 2017), Springer Berlin Heidelberg, ISBN 978-3-662-55789-1 |access-date= necesită |url= (ajutor)

[2] IEV: voltage Arhivat în 3 februarie 2016, la Wayback Machine.

[3] Tutovan, p. 147-148

[1]

[2]

[3]