by Η τιμή της διαφοράς δυναμικού μεταξύ των δύο σημείων Α και Β ταυτίζεται με την τάση μεταξύ των ίδιων σημείων Α και Β αλλά είναι διαφορετικά φυσικά μεγέθη
Για να καταλάβουμε τη διαφορά μεταξύ της τάσης και διαφοράς δυναμικού ας φαντασθούμε ένα μηχανικό ανάλογο
Ένα σώμα κατεβαίνει κατακόρυφα προς τα κάτω υπό την επίδραση του βάρους Β και μιας ανθιστάμενής δύναμης Τ από τον αέρα
Έστω το σώμα κινείται κατακόρυφά προς τα πάνω υπό την επίδραση μιας εξωτερικής δύναμης F του βάρους Β και μιας ανθιστάμενής δύναμης Τ/ (μικρότερου μέτρου από πριν) και φτάνει στο ίδιο ύψος h με πριν
Και στις δυο περιπτώσεις κινείται με σταθερή ταχύτητα
Στην πρώτη περίπτωση Η ηλεκτρική δύναμη παράγει έργο και η ανθιστάμενή δύναμη καταναλώνει έργο Τα έργα τους είναι αντίθετα To έργο του βάρους ισούται με την αρνητική μεταβολή της βαρυτικής δυναμικής ενέργειας του συστήματος σώματος – Γης, Το έργο της ανθιστάμενης δύναμης καταναλώνεται σε άλλες μορφές ενέργειας
Στην δεύτερή περίπτωση το έργο της εξωτερικής δύναμης μετατρέπεται σε βαρυτική δυναμική ενέργεια και εσωτερική ενέργεια του σώματος/αέρα
Πάμε τώρα στη κίνηση φορτιού
Έστω ένα υποθετικό θετικό φορτίο κινείται μέσω της εξωτερικής αντίστασής R μεταξύ των πόλων μιας μπαταρίας Στο θετικό φορτίο ασκούνται δυο δυνάμεις η ηλεκτρική δύναμη και άλλες δυνάμεις ανάμεσα στους φορείς φορτίου και το υλικό της αντίστασης , που αντιτίθενται στην κίνησή τους μεταξύ των πόλων
H διαφορά δυναμικού μεταξύ δυο σημείων Α και Β που είναι οι πόλοι της πηγής ορίζεται το έργο ανά μονάδα θετικού φορτίου, που παράγει το πεδίο , κατά τη μεταφορά του θετικού φορτίου μεταξύ των δυο πόλων Το ηλεκτρικό έργο είναι αντίθετο από το έργο των υπολοίπων δυνάμεων Το έργο των υπολοίπων δυνάμεων είναι αντίθετό με το γινόμενό της έντασης του ρεύματος επί την αντίσταση R Τελικά H διαφορά δυναμικού είναι ίση με το γινόμενό της έντασης του ρεύματος επί την αντίσταση R
Έστω ένα υποθετικό θετικό φορτίο κινείται στο εσωτερικό της μπαταρίας μεταξύ των πόλων της
Η τάση μεταξύ των σημείων Α και Β των δυο πόλων ισούται με το έργο ανά μονάδα θετικού φορτίου, που παράγει η πηγή – ΗΕΔ – συν το έργο των υπολοίπων δυνάμεων ανάμεσα στους φορείς φορτίου και το υλικό της μπαταρίας , που αντιτίθενται στην κίνησή τους μεταξύ των πόλων (φυσικά είναι αρνητικό ) Όπως και πριν το έργο των υπολοίπων δυνάμεων είναι αντίθετό με το γινόμενό της έντασης του ρεύματος επί την εσωτερική αντίσταση r της πηγής Η τάση μεταξύ των σημείων Α και Β των δυο πόλων είναι ίση με την ΗΕΔ της πηγής μειωμένη κατά το γινόμενό της της έντασης του ρεύματος επί την εσωτερική αντίσταση r της πηγής
Όμως επειδή τα άκρα Α και Β είναι κοινά η διαφορά δυναμικού μεταξύ δυο σημείων Α και Β είναι ίση με την τάση της πηγής
Συμπέρασμα
Η τιμή της διαφοράς δυναμικού μεταξύ των δύο σημείων Α και Β ταυτίζεται με την τάση μεταξύ των ίδιων σημείων Α και αλλά είναι διαφορετικά φυσικά μεγέθη . Ο ορισμός της διαφοράς δυναμικού είναι διαφορετικός από τον ορισμό της τάσης μεταξύ των δυο σημείων Η τάση είναι ένα γενικό μέγεθος που δείχνει πόσο έργο κάνει το πεδίο (και οι πηγές) για να μετακινήσει το φορτίο. Η τάση μπορεί να αναφέρεται και στην Ηλεκτρεγερτική Δύναμη (ΗΕΔ) μιας πηγής.
Αγαπητέ συνέδελφε θα μου επιτρέψεις να διαφωνήσω. Κατά την ταπεινή μου άποψη η διαφορά δυναμικού Vab=Va-Vb=V ονομάζεται και τάση αφού μας δείχνει την “τάση” που έχει ένα φορτίο να κινηθεί από το σημείο a προς το σημείο b. Ορίζεται σε συντηρητικά πεδία και γι’ αυτό Vaa=0. Αντίθετα η ΗΕΔ ορίζεται σε μη συντηρητικά πεδία και ορίζεται πάντα για κλειστές διαδρομές.
Καλησπέρα Παναγιώτη .Σε ευχαριστώ για την απάντηση σου .Μια ερώτηση .Όταν η πηγή δεν διαρρέεται από ρεύμα τότε συμφωνά με τα λεγόμενα σου η διάφορα δυναμικού είναι ίση με την ΗΕΔ . Άλλα το πεδίο είναι μη συντηρητικό .Τι λέμε σε αυτήν την περίπτωση .Κατά την ταπεινή γνώμη μου λέμε ότι ισούται με την τάση και όχι με τη διάφορα δυναμικού . Η διάφορα δυναμικού αναφέρεται σε συντηρητικά πεδία .Η τάση περιλαμβάνει και αυτήν την περίπτωση. Είναι πιο γενική έννοια .
Γενικά στην πράξη οι ηλεκτρονικοι δεν διαχωρίζουν τάση και διαφορά δυναμικού. Το βολτόμετρο μετράει τάσεις. Όταν μετράμε την τάση στα άκρα της μπαταρίας θεωρούμε ότι είναι ίση με την ΗΕΔ γιατί η εσωτερική αντίσταση του βολτόμετρου είναι πολύ μεγαλύτερη από την εσωτερική αντίσταση της πηγής. Η ΗΕΔ είναι μία θεωρητική έννοια πάνω στην οποία κτίζεται το μοντέλο μας. Το ίδιο και το δυναμικό και η διαφορά δυναμικού που στην πράξη την ταυτίζουμε με την τάση. ( με αντίθετο πρόσημο). Στην πράξη αλλά και στην εκπαιδετυτική διαδικασία νόμίζω ότι δεν θα πρέπει να διαχωρίζουμε τα δύο μεγέθη τάση και διαφορά δυναμικού ακόμη και να υπάρχει διαφορά.
Παιδιά είμαι κακός στους ορισμούς.
Καταλαβαίνω τις λέξεις “τάση” και “διαφορά δυναμικού” ως όρους διαφορετικών κλάδων.
Η Ηλεκτρολογία και η Ηλεκτρονική μιλάνε για “πηγές τάσης” και τάσεις – σήματα.
Δεν τις απασχολεί το αν το πεδίο είναι συντηρητικό ώστε να μπορούμε να ορίσουμε δυναμικό. Ένα μικρόφωνο βγάζει μια τάση και ο ενισχυτής τάσης την ενισχύει.
Δεν έχω ακούσει τον όρο “ενισχυτής διαφοράς δυναμικού”.
Δεν έχω ακούσει τον όρο “διαιρέτης διαφοράς δυναμικού” ούτε τον “πτώση διαφοράς δυναμικού”.
Η Ηλεκτρολογία και η Ηλεκτρονική έχουν στενή συγγένεια με τη Φυσική αλλά θέλουν να έχουν μεγαλύτερη ευελιξία και μικρότερη αυστηρότητα στις έννοιες και τους όρους που χρησιμοποιούν.
Η Φυσική από την άλλη έχει κεφάλαια που είναι ουσιαστικά Ηλεκτρολογία. Αυτά διαδέχονται το κεφάλαιο του Στατικού Ηλεκτρισμού με αποτέλεσμα τη διπλή χρήση (διαφορά δυναμικού – τάση). Η αυστηρότητα της Φυσικής της επιβάλλει να χρησιμοποιεί το “τάση” στο επόμενο κεφάλαιο των εναλλασσομένων.
Καλό απόγευμα σε όλους.
Μεταφέρω και εδώ, μιας και μιλάμε για το ίδιο θέμα, μέρος ενός σχολίου που έγραψα εκεί:
“Νομίζω ότι στην πράξη οι όροι τάση και διαφορά δυναμικού χρησιμοποιούνται με το ίδιο νόημα στο συνεχές ρεύμα (με κυρίαρχο όνομα τη διαφορά δυναμικού), ενώ στο εναλλασσόμενο ρεύμα επικρατεί ο όρος τάση, χωρίς να αναφερόμαστε σε διαφορά δυναμικού, μιας και το ηλεκτρικό πεδίο δεν είναι ηλεκτροστατικό.”