Razlika potencijala je energija po jedinici naboja u električnom krugu. Razlika potencijala mora se mjeriti između dvije točke jer je općenito nepraktično mjeriti električni potencijal jedne točke. Razlika potencijala točke u električnom krugu obično se pravi u odnosu na referentni potencijal, kao što je zajednička masa.
Razlika potencijala obično je poznata kao napon jer su volti standardna mjerna jedinica za ovu veličinu. Povijesno je također poznat kao pritisak i napetost. “Tlak” je zastarjeli izraz za potencijalnu razliku, ali se još uvijek koristi za označavanje razlike potencijala u kontekstu elektronike vakuumskih cijevi.
Napon se također može promatrati kao energija potrebna za pomicanje naboja između točaka podijeljena s veličinom tog naboja. Ova ukupna energija mora uključivati i statičku i dinamičku energiju potrebnu za pomicanje naboja. Izračun razlike potencijala postaje točniji kako veličina izmjerenog naboja postaje manja.
Količina razlike potencijala mora sadržavati predznak ovisno o smjeru u kojem elektroni teku. Definicija razlike potencijala pretpostavlja da se pozitivno nabijene čestice kreću prema nižim naponima, a negativno nabijene čestice prema višim naponima. To znači da elektroni u strujnom krugu teku od točke višeg napona do točke nižeg napona.
Opis razlike potencijala često koristi vodu kao analogiju za električnu energiju. Ova analogija pretpostavlja da mehanička pumpa pokreće vodu kroz zatvoreni krug cijevi. Razlika potencijala u ovoj analogiji je razlika u tlaku vode između dvije točke u krugu. Voda će stoga teći između dvije točke ako postoji razlika u njihovom tlaku, dopuštajući vodi da obavlja rad. Slično, električni krug može obavljati rad samo ako postoji razlika potencijala između dvije točke u krugu.
Različiti instrumenti mjere potencijalnu razliku ovisno o načinu rada. Voltmetar ima dva voda, od kojih se svaki spaja na točku u krugu. Ovaj uređaj mjeri pad napona na fiksnom otporniku, koji je proporcionalan količini volti u krugu.
Potenciometar uspoređuje nepoznati napon s poznatim naponom u krugu. Osciloskop pojačava napon u krugu, koji odbija snop elektrona. Količina otklona proporcionalna je naponu u krugu. Multimetar mjeri nekoliko električnih veličina, uključujući napon.