В чем разница между электрическим потенциалом, разностью потенциалов и напряжением?

Электрический потенциал — это энергия на единицу заряда, полученная или потерянная при перемещении заряда из некоторой контрольной точки, в которой потенциал равен нулю.

Напряжение — это разность потенциалов между двумя произвольными точками, в которых потенциал не обязательно равен нулю.

Например, потенциал в точке А относительно определенной контрольной точки (иногда находящейся на бесконечном расстоянии) может составлять 10000 вольт, а потенциал в точке В может быть 10100 вольт. Тогда напряжение между B и A равно 100 вольт.

Хотя они представляют один и тот же тип количества, они имеют несколько разные коннотации.

Будучи немного педантичным, электрический потенциал является абсолютным числом, после выбора манометра, конечно.

С другой стороны, «напряжение» — это на самом деле РАЗНИЦА двух потенциалов. Разность потенциалов в одной точке и в другой. Но мы обычно устанавливаем ссылку «0 вольт», поэтому они взаимозаменяемы.

По моему опыту, «напряжение» не является формальным термином, и поэтому никогда не получает формального определения. Однако на практике оно в основном используется для обозначения «того, что мы измеряем вольтметром». Это операциональное определение.

Если использовать вольтметр в статическом поле или в цепи постоянного тока, то имеется вполне определенный потенциал, а вольтметр измеряет разность потенциалов.

Осциллограф также является разновидностью вольтметра. Допустим, вы используете осциллограф для измерения ЭДС, наведенной в катушке изменяющимся магнитным полем. Тогда то, что мы измеряем, измеряется в вольтах и, вероятно, может быть названо напряжением, но это не разность потенциалов. В этом случае нет четко определенного электрического потенциала.