Napon je prikaz električne potencijalne energije po jedinici naboja. Ako se jedinica električne naboja postavi na neko mjesto, napon ukazuje na potencijalna energija od toga u tom trenutku. Drugim riječima, to je mjerenje energije sadržane u električno poljeili električni krug, u određenoj točki. To je jednak radu koji bi se morao obaviti po jedinici naboja protiv električnog polja da bi se naboj pomicao iz jedne točke u drugu.
Napon je skalarna količina; nema smjer. Ohmov zakon kaže da je napon jednak otporu trenutnog vremena.
Jedinice napona
SI jedinica Napon je volt, tako da 1 volt = 1 joule / coulomb. Predstavlja ga V. Volt je dobio ime po talijanskom fizičaru Alessandru Volti koji je izumio kemijsku bateriju.
To znači da će jedan kubni naboj dobiti jedan joul potencijalne energije kada se kreće između dva mjesta na kojima je razlika električnog potencijala jedan volt. Za napon od 12 između dvije lokacije, jedan kubni naboj dobit će 12 džula potencijalne energije.
Šest-voltna baterija može jednim kunom naboja dobiti šest džula potencijalne energije između dvije lokacije. Devetvoltna baterija može jednim punjenjem dobiti devet džula potencijalne energije.
Kako djeluje napon
Konkretniji primjer napona iz stvarnog života je spremnik za vodu s crijevom koje se proteže s dna. Voda u spremniku predstavlja spremljeni naboj. Potreban je posao da se rezervoar napuni vodom. To stvara zalihu vode, kao što se odvajanje punjenja obavlja u bateriji. Što više vode u spremniku postoji veći pritisak i voda može izaći kroz crijevo s više energije. Da je u spremniku bilo manje vode, ona bi izlazila s manje energije.
Taj je tlačni potencijal ekvivalentan naponu. Što više vode u spremniku, to je veći pritisak. Što je više naboja pohranjeno u bateriji, to je više napona.
Kad otvorite crijevo, tada struja vode teče. Tlak u spremniku određuje koliko brzo izlazi iz crijeva. Električna struja mjeri se u Amperama ili Amperima. Što više volti imate, više ampera za struju, isto što i više tlaka vode, brže će voda teći iz spremnika.
Međutim, na otpor utječe i struja. Kod crijeva to je koliko je crijevo široko. Široko crijevo omogućuje prolazak više vode za manje vremena, dok usko crijevo odolijeva protoku vode. Pomoću električne struje može postojati i otpor, mjeren u ohima.
Ohmov zakon kaže da je napon jednak otporu trenutnog vremena. V = I * R. Ako imate 12-voltnu bateriju, ali vaš otpor je dva ohma, struja će vam iznositi šest ampera. Ako bi otpor bio jedan ohm, vaša bi struja bila 12 ampera.