Что такое напряжение? Или популярно о разнице потенциалов.

Как мы знаем для того что бы выполнилась любая работа, необходимо что бы что то двигалось. Что бы что то двигалось, необходимо к объекту приложить силу. В электронике этой силой является напряжение.

Что же такое электрическое напряжение?

Напряжение – это разница потенциалов (электрическая сила) возникающая между двумя точками электрической цепи.

Вольт – единица измерения напряжения. По сути вольтаж можно сравнить с электрическим давлением (как давление воды).

Объясним Напряжение с точки зрения давления воды:

Если вы посмотрите на две водонапорные башни изображенные ниже, вы увидите что одна из башен выше другой. Вы так же можете увидеть что уровень воды находится выше уровня смесителя, через который она выходит. В свою очередь это означает, что столб воды намного выше, а значит он оказывает намного большее давление на нижнюю часть столба воды (такое давление вы можете почувствовать в ушах, когда ныряете глубоко скажем в бассейне).

Чем выше столб воды тем больше давления он оказывает, а значит тем больше давление на выходе задвижки (из-за разницы высоты (разницы потенциалов) вверху водонапорной башни и внизу у задвижки). Более высокая башня будет выливать из своей задвижки намного больше воды, чем более низкая башня за один и тот же промежуток времени. Разница потенциалов равна разнице высот от емкости с водой до задвижки каждой водонапорной башни. Если задвижка была бы установлена на уровне поверхности воды в емкости, через нее вода бы не вытекала совсем, так как на этом уровне не было бы разницы потенциалов.

На картинке ниже вы можете увидеть две задвижки на более высокой водонапорной башне. На картинке выделено расстояние от поверхности воды в емкости до первой задвижки на более высокой водонапорной башне и оно равно расстоянию от поверхности воды до задвижки в более низкой водонапорной башне. Как мы видим напор воды из этих двух задвижек будет одинаковым потому что разница потенциалов от самой выскокой точки (поверхности воды) до самой низкой точки (выходы воды из задвижки) одинаковая.

Если увеличивать или уменьшать разность потенциалов ( Вольтаж / Давление ) и при этом все другие параметры остаются неизменным (задвижка полностью открыта), поток воды (в нашем случае сила тока) будет изменятся пропорционально изменению давления (разнице потенциалов). Другими словами если вы будете увеличивать давление, будет увеличиваться количество воды которое выливается из открытого крана. 

Тоже самое происходит и в электрических сетях (там конечно нет задвижек и кранов). Если определенное напряжение приложить к резистору  мы создадим течение тока по резистору а значит и определенную силу тока в цепи. Если мы будем увеличивать или уменьшать вольтаж на концах резистора, мы пропорционально будем увеличивать или уменьшать силу тока протекающего по цепи.