La chute de potentiel, également appelée chute de tension, est la différence de puissance entre deux points d’un même système. Le matériau conducteur a une résistance inhérente au flux électrique. Lorsque le courant traverse le conducteur, cette résistance transforme une partie de l’énergie électrique potentielle en chaleur. La quantité de perte est la quantité par laquelle la puissance électrique potentielle change entre les deux extrémités du conducteur, ou la chute de potentiel. Bien que cette chute soit indésirable dans de nombreuses parties d’un système électrique, elle est très importante pour d’autres parties.
Dans un fil simple, la chute de potentiel est basée uniquement sur la résistance du conducteur. Au fur et à mesure que le courant traverse le fil, une quantité définie d’énergie est transformée en chaleur. Il s’agit généralement d’une propriété connue du conducteur, ce qui signifie qu’il est simple de trouver la chute de potentiel simplement en connaissant la longueur et l’épaisseur du fil. Bien que de légères impuretés dans le conducteur ou des irrégularités de tension modifient cette valeur, il ne s’agit généralement que d’une différence négligeable.
Lors du transfert de grandes quantités de tension, la chute de potentiel est un problème majeur. Si 50 % de l’électricité transmise à un quartier disparaissait tout simplement, la compagnie d’électricité aurait un problème majeur. Les clients pourraient ne pas avoir assez d’électricité pour leurs maisons et leurs entreprises et les tarifs devraient augmenter pour compenser la perte de puissance.
Le moyen le plus simple de limiter la chute de potentiel est d’augmenter simplement le diamètre du fil. Plus le diamètre est grand, plus la puissance a de l’espace pour circuler dans le système, ce qui réduit la perte d’électricité en chaleur. Bien que cela fonctionne bien jusqu’à un certain point, il s’agit d’une mesure passive et les mesures actives sont souvent plus efficaces. Ceux-ci se concentrent généralement sur l’utilisation de tensions initiales plus élevées et sur le raccourcissement des distances entre les charges électriques.
Une utilisation secondaire de la chute de potentiel est utilisée en dynamique des fluides. Cet usage décrit une situation presque identique au sens électrique, tout comme il s’applique aux tuyaux et aux fluides. L’utilisation fluidique est la différence entre les pressions d’un fluide en deux points différents d’un système.
Dans les deux cas, le potentiel est la description de ce que l’énergie a la capacité de faire plutôt que ce qu’elle fait. Lorsque l’électricité est perdue à cause de la résistance, elle perd de l’énergie potentielle; essentiellement l’électricité a moins de capacité à une extrémité d’un fil que l’autre. Lors de la description de la pression du fluide, le liquide a également moins d’énergie potentielle. Comme il a une pression plus basse, il nécessite plus de liquide pour accomplir la même tâche qu’un fluide à pression plus élevée.