Что (кто) такое Электрическое напряжение - определение

Электри́ческое напряже́ние между точками A и B электрической цепи или электрического поля — скалярная физическая величина, значение которой численно равно работе эффективного электрического поля (включающего сторонние поля), совершаемой при переносе единичного пробного электрического заряда из точки A в точку B, деленной на величину этого заряда.

При этом считается, что перенос пробного заряда не изменяет распределения зарядов на источниках поля (по определению пробного заряда). Напряжение в общем случае формируется из вкладов двух работ: работы электрических сил ${\displaystyle A_{AB}^{el}}$ и работы сторонних сил ${\displaystyle A_{AB}^{ex}}$. Если на участке цепи не действуют сторонние силы (то есть ${\displaystyle A_{AB}^{ex}=0}$), работа по перемещению включает только работу потенциального электрического поля ${\displaystyle A_{AB}^{el}}$ (которая не зависит от пути, по которому перемещается заряд), и электрическое напряжение ${\displaystyle U_{AB}}$ между точками A и B совпадает с разностью потенциалов между этими точками (поскольку ${\displaystyle \varphi _{A}-\varphi _{B}=A_{AB}^{el}/q}$). В общем случае напряжение ${\displaystyle U_{AB}}$ между точками A и B отличается от разницы потенциалов между этими точками на работу сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда. Эту работу называют электродвижущей силой ${\displaystyle {\mathcal {E}}_{AB}}$ на данном участке цепи: ${\displaystyle {\mathcal {E}}_{AB}=A_{AB}^{ex}/q.}$

${\displaystyle U_{AB}=\varphi _{A}-\varphi _{B}+{\mathcal {E}}_{AB}.}$

Определение электрического напряжения можно записать в другой форме. Для этого нужно представить работу ${\displaystyle A_{AB}^{ef}}$ как интеграл вдоль траектории L, проложенной из точки A в точку B.

${\displaystyle U_{AB}=\int \limits _{L}{\vec {E}}_{ef}d{\vec {l}}}$ — интеграл от проекции эффективной напряжённости поля ${\displaystyle {\vec {E}}_{ef}}$ (включающего сторонние поля) на касательную к траектории L, направление которой в каждой точке траектории совпадает с направлением вектора ${\displaystyle d{\vec {l}}}$ в данной точке. В электростатическом поле, когда сторонних сил нет, значение этого интеграла не зависит от пути интегрирования и совпадает с разностью потенциалов.

Размерность электрического напряжения в Международной системе величин (англ. International System of Quantities, ISQ), на которой основана Международная система единиц (СИ), — L²MT^-3I^-1. Единицей измерения напряжения в СИ является вольт (русское обозначение: В; международное: V).

Понятие напряжение ввёл Георг Ом в работе 1827 года, в которой предлагалась гидродинамическая модель электрического тока для объяснения открытого им в 1826 году эмпирического закона Ома: ${\displaystyle U\!=IR}$.