L'électricité provient de diverses forces naturelles et artificielles qui déplacent les électrons. La tension de sortie est le potentiel électrique produit par ces sources et immédiatement délivré par des conducteurs jusqu'à sa destination finale. Dans d'autres cas, la tension est stockée chimiquement, comme dans les batteries, et libérée lorsque cela est nécessaire. Cette énergie stockée alimente une large gamme d'équipements commerciaux et industriels.
La tension est la différence de potentiel électrique entre deux points. Une tension plus élevée entraîne un flux de courant plus important, qui doit vaincre la résistance dans le circuit. L'unité de tension est le volt (V), défini comme la différence de potentiel qui déplace un coulomb de charge. La tension peut être continue (DC), circulant dans un seul sens, ou alternative (AC), en inversant périodiquement le sens.
La tension de sortie est le potentiel électrique libéré par un appareil, tel qu'un régulateur de tension ou un générateur. Les régulateurs maintiennent la tension stable, tandis que les générateurs convertissent l'énergie mécanique, solaire ou nucléaire en électricité en faisant tourner des turbines qui interagissent avec des champs magnétiques. Les conducteurs transportent ensuite cette tension vers les habitations, les entreprises et les sites industriels. Les matériaux semi-conducteurs jouent également un rôle clé dans le contrôle du flux de tension.
Les conducteurs permettent au courant électrique de circuler librement; les isolants l’empêchent. Les solides non métalliques, comme le plastique, servent d’isolants puissants, tandis que les métaux comme le cuivre et l’aluminium sont d’excellents conducteurs. Dans le cuivre, les électrons sont faiblement liés et peuvent se déplacer facilement, permettant une circulation efficace du courant à travers une réaction en chaîne d'interactions électroniques.
Les appareils tels que les batteries stockent chimiquement l’électricité jusqu’à ce qu’on en ait besoin. Les cellules électrochimiques utilisent des électrolytes (des substances contenant des ions libres) pour transporter la charge entre les anodes (négatives) et les cathodes (positives). Le taux de décharge dépend du nombre d'électrolytes et de la rapidité avec laquelle l'appareil consomme du courant. Des taux de décharge plus élevés peuvent gaspiller de l’énergie et réduire l’efficacité. La tension de sortie d'une batterie est appelée force électromotrice (FEM) ; bien que le terme suggère une force, il représente en réalité l'énergie disponible lors de la réaction chimique.
Plusieurs processus physiques peuvent générer une tension de sortie. La FEM mouvementée se produit lorsqu'un conducteur se déplace à travers un champ magnétique. Dans les éléments résistifs, des chutes de tension se produisent à mesure que l’énergie est dissipée. En général, la tension de sortie est égale au travail requis par unité de charge pour déplacer cette charge contre le champ électrique entre deux points.