Ce este tensiunea?

Tensiunea este presiunea provenită de la sursa de alimentare a unui circuit electric care împinge electronii încărcați (curentul) printr-o buclă conductoare, permițându-le să efectueze un lucru, cum ar fi iluminarea unei lumini.

În rezumat, tensiunea = presiune și se măsoară în volți (V). Termenul îl recunoaște pe fizicianul italian Alessandro Volta (1745-1827), inventatorul pilei voltaice – precursorul bateriei de uz casnic de astăzi.

La începuturile electricității, tensiunea era cunoscută sub numele de forță electromotoare (emf). Acesta este motivul pentru care în ecuații precum Legea lui Ohm, tensiunea este reprezentată prin simbolul E.

Exemplu de tensiune într-un circuit simplu de curent continuu (c.c.):

1. În acest circuit de c.c., comutatorul este închis (pornit).
2. Tensiunea din sursa de alimentare – „diferența de potențial” dintre cei doi poli ai bateriei – este activată, creând o presiune care forțează electronii să curgă sub formă de curent pe terminalul negativ al bateriei.
3. Curentul ajunge la lumină, făcând-o să strălucească.
4. Curentul se întoarce la sursa de alimentare.

Tensiunea este fie tensiune de curent alternativ (c.a.), fie tensiune de curent continuu (c.c.). Moduri în care diferă:

Tensiunea de curent alternativ (reprezentată pe un multimetru digital prin ):

• Curge în valuri ondulate uniform din moment ce, așa cum se arată mai jos:
  

  

• Întoarce direcția la intervale regulate.
• Curent produsă de utilități prin intermediul generatoarelor, unde energia mecanică – mișcare rotativă alimentată de curgerea apei, aburului, vântului sau căldurii – este transformată în energie electrică.
• Mai frecventă decât tensiunea de curent continuu. Companiile de utilități livrează tensiune de c.a. către case și întreprinderi, unde majoritatea dispozitivelor utilizează tensiune de c.a..
• Sursele de tensiune primară variază în funcție de națiune. În Statele Unite, de exemplu, este de 120 de volți.
• Câteva dispozitive casnice, cum ar fi televizoarele și computerele, utilizează curentul de tensiune continuă. Acestea folosesc redresoare (cum ar fi acel bloc grosier din cablul unui computer portabil) pentru a converti tensiunea și curentul de curent alternativ în curent continuu.

Tensiune de curent continuu (reprezentată pe un multimetru digital prin și ):

• Se deplasează în linie dreaptă și într-o singură direcție.
• Cu desăvârșire produsă de surse de energie stocată, cum ar fi bateriile.
• Sursele de tensiune continuă au terminale pozitive și negative. Terminalele stabilesc polaritatea într-un circuit, iar polaritatea poate fi folosită pentru a determina dacă un circuit este de c.c. sau c.a..
• Utilizate în mod obișnuit în echipamentele portabile alimentate cu baterii (automobile, lanterne, aparate foto).

Ce este diferența de potențial?

Tensiunea și termenul „diferență de potențial” sunt adesea folosite în mod interschimbabil. Diferența de potențial ar putea fi mai bine definită ca diferența de energie potențială între două puncte dintr-un circuit. Cantitatea de diferență (exprimată în volți) determină câtă energie potențială există pentru a muta electronii dintr-un punct specific în altul. Cantitatea identifică câtă muncă, potențial, poate fi efectuată prin circuit.

O baterie alcalină AA de uz casnic, de exemplu, oferă 1,5 V. Prizele electrice obișnuite de uz casnic oferă 120 V. Cu cât este mai mare tensiunea într-un circuit, cu atât mai mare este capacitatea acestuia de a „împinge” mai mulți electroni și de a efectua muncă.

Diferența de tensiune/potențial poate fi comparată cu apa stocată într-un rezervor. Cu cât este mai mare rezervorul și cu cât este mai mare înălțimea sa (și, prin urmare, viteza sa potențială), cu atât mai mare este capacitatea apei de a crea un impact atunci când se deschide o supapă și apa (ca și electronii) poate curge.

De ce este utilă măsurarea tensiunii

Tehnicienii abordează majoritatea situațiilor de depanare știind cum ar trebui să funcționeze în mod obișnuit un circuit.

Circuitele sunt utilizate pentru a furniza energie unei sarcini – de la un dispozitiv mic la un aparat electrocasnic și până la un motor industrial. Încărcăturile poartă adesea o plăcuță de identificare care identifică valorile lor electrice standard de referință, inclusiv tensiunea și curentul. În locul unei plăcuțe de identificare, unii producători furnizează o schemă detaliată (diagramă tehnică) a circuitelor unei sarcini. Manualele pot include valori standard.

Aceste numere îi spun unui tehnician la ce citiri să se aștepte atunci când o sarcină funcționează normal. O citire pe un multimetru digital poate identifica în mod obiectiv abaterile de la normă. Chiar și așa, tehnicianul trebuie să-și folosească cunoștințele și experiența pentru a determina factorii care cauzează astfel de abateri.