Разлика између електричног потенцијала и електричне потенцијалне енергије

Електрични потенцијал вс електрична потенцијална енергија

Електрични потенцијал и електрична потенцијална енергија су два врло вриједна концепта у електричним пољима и електромагнетној теорији. У овом ћемо чланку прво размотрити основе електричног потенцијала и електричне потенцијалне енергије, а затим и разлику између њих.

Шта је електрични потенцијал?

Када се говори о електричном потенцијалу, за тумачење термина је потребно јасно разумевање електричног поља. Сви електрични набоји, било да се крећу или непомично, производе електрично поље. Електрично поље се такође може произвести користећи магнетна поља која варирају у било ком времену. Постоји неколико кључних фактора електричних поља које је релевантно знати. То су интензитет електричног поља, потенцијал електричног поља и густина електричног тока. Интензитет електричног поља дефинише се као сила на јединичну тачку наелектрисања из електричног поља. Ово је дато формулом Е = К / 4πεр²; где је К набој, ε је електрична пропусност медија, а р је удаљеност тачке од тачке К набоја. Сила на тачкасти набој к постављена у тој тачки једнака је Ф = Кк / 4πεр2. Пошто је к 1 цоуломб, то је такође једнако интензитету електричног поља. Електрични потенцијал тачке је дефинисан као енергија потребна за довођење тачка набоја од 1 кулома од бесконачности до тачке која се мери. Та енергија једнака је раду на наелектрисању када се набој нађе из бесконачности до тачке. Ако су оба набоја позитивна, сила која се мора применити да би се испитивање наелектрисања проширило од бесконачности до тачке увек је једнака и антипаралелна са силама одбијања између два набоја. Интегришући Ф, од бесконачности до р, у односу на др, добијамо електрични потенцијал (В) тачке, који је К / 4πεр. Пошто је р увек позитиван, ако је набој негативан, електрични потенцијал је такође негативан. Јединице електричног потенцијала су јоуле по цоуломб-у. Статично електрично поље је конзервативно поље. Стога је електрични потенцијал статичког електричног поља независан од путање. Електрични потенцијал таквог поља зависи само од положаја.

Шта је електрична потенцијална енергија?

Електрична потенцијална енергија је дефинисана као енергија која се чува услед електричног потенцијала при преузимању набоја од бесконачности до дате тачке. Може се видети да је, будући да је електрични потенцијал једнак раду потребном за довођење јединичног набоја, енергија електричног потенцијала производ електричног потенцијала и набоја који се доноси. Пошто је потенцијална енергија = В * к, ако су и В и к истог знака, што значи да су К и к истог знака, потенцијална енергија је позитивна. За наплату је потребан спољни посао. Ако су знакови различити, потенцијална енергија постаје негативна. Ово указује да се посао обавља из самог система.