Μια διαφορά δυναμικού είναι η ενέργεια ανά μονάδα φόρτισης σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα. Η διαφορά δυναμικού πρέπει να μετράται μεταξύ δύο σημείων, επειδή δεν είναι γενικά πρακτικό να μετρηθεί το ηλεκτρικό δυναμικό ενός μόνο σημείου. Η διαφορά δυναμικού ενός σημείου σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα γίνεται συνήθως σε σχέση με ένα δυναμικό αναφοράς, όπως η κοινή γείωση.
Η διαφορά δυναμικού είναι κοινώς γνωστή ως τάση επειδή τα βολτ είναι η τυπική μονάδα μέτρησης για αυτήν την ποσότητα. Είναι επίσης γνωστό ιστορικά ως πίεση και ένταση. Η “Πίεση” είναι ένας απαρχαιωμένος όρος για τη διαφορά δυναμικού, αλλά εξακολουθεί να χρησιμοποιείται για να αναφέρεται στη διαφορά δυναμικού στο πλαίσιο των ηλεκτρονικών σωλήνων κενού.
Η τάση μπορεί επίσης να θεωρηθεί ως η ενέργεια που απαιτείται για τη μετακίνηση ενός φορτίου μεταξύ σημείων διαιρούμενη με το μέγεθος αυτού του φορτίου. Αυτό το σύνολο ενέργειας πρέπει να περιλαμβάνει τόσο τη στατική όσο και τη δυναμική ενέργεια που απαιτείται για τη μετακίνηση του φορτίου. Ο υπολογισμός της διαφοράς δυναμικού γίνεται πιο ακριβής καθώς το μέγεθος του μετρούμενου φορτίου γίνεται μικρότερο.
Μια ποσότητα διαφοράς δυναμικού πρέπει να περιλαμβάνει ένα πρόσημο ανάλογα με την κατεύθυνση στην οποία ρέουν τα ηλεκτρόνια. Ο ορισμός της διαφοράς δυναμικού προϋποθέτει ότι τα θετικά φορτισμένα σωματίδια κινούνται προς χαμηλότερες τάσεις και τα αρνητικά φορτισμένα σωματίδια προς υψηλότερες τάσεις. Αυτό σημαίνει ότι τα ηλεκτρόνια σε ένα κύκλωμα ρέουν από ένα σημείο υψηλότερης τάσης σε ένα σημείο χαμηλότερης τάσης.
Η περιγραφή της διαφοράς δυναμικού χρησιμοποιεί συχνά το νερό ως αναλογία για την ηλεκτρική ενέργεια. Αυτή η αναλογία υποθέτει ότι μια μηχανική αντλία οδηγεί το νερό μέσω ενός κλειστού κυκλώματος σωλήνων. Η διαφορά δυναμικού σε αυτή την αναλογία είναι η διαφορά στην πίεση του νερού μεταξύ δύο σημείων του κυκλώματος. Επομένως, το νερό θα ρέει μεταξύ των δύο σημείων εάν υπάρχει διαφορά στην πίεσή τους, επιτρέποντας στο νερό να εκτελέσει εργασία. Ομοίως, ένα ηλεκτρικό κύκλωμα μπορεί να εκτελέσει εργασία μόνο εάν υπάρχει διαφορά δυναμικού μεταξύ δύο σημείων του κυκλώματος.
Διάφορα όργανα μετρούν τη διαφορά δυναμικού ανάλογα με τη μέθοδο λειτουργίας τους. Ένα βολτόμετρο έχει δύο καλώδια, καθένα από τα οποία συνδέεται σε ένα σημείο του κυκλώματος. Αυτή η συσκευή μετρά την πτώση της τάσης σε μια σταθερή αντίσταση, η οποία είναι ανάλογη με την ποσότητα βολτ στο κύκλωμα.
Ένα ποτενσιόμετρο συγκρίνει μια άγνωστη τάση με μια γνωστή τάση στο κύκλωμα. Ένας παλμογράφος ενισχύει την τάση στο κύκλωμα, η οποία εκτρέπει μια δέσμη ηλεκτρονίων. Η ποσότητα της εκτροπής είναι ανάλογη με την τάση στο κύκλωμα. Ένα πολύμετρο μετρά πολλά ηλεκτρικά μεγέθη, συμπεριλαμβανομένης της τάσης.