Tudomány

Elektromos potenciál — Feszültség nem ugyanaz, mint energia

V=kQ/r≈8,99×10⁹×3,0×10⁻⁶/0,20≈1,35×10⁵ V. Pozitív forrástöltés miatt a potenciál pozitív ezen a ponton.

Feszültség nem ugyanaz, mint energia

V=kQ/r≈8,99×10⁹×3,0×10⁻⁶/0,20≈1,35×10⁵ V. Pozitív forrástöltés miatt a potenciál pozitív ezen a ponton.

Ponttöltés potenciálja

Az elektromos potenciál egységnyi pozitív töltésre jutó potenciális energiát jellemez: V=U/q. Két pont közötti potenciálkülönbség megmondja, mennyivel változik egy q töltés potenciális energiája: ΔU=qΔV. A potenciál skalár, ezért gyakran könnyebb vele számolni, mint közvetlenül a vektori elektromos térrel.

Kapcsolat az elektromos térrel

A volt joule/coulomb: 1 V=1 J/C. Egy 12 V-os akkumulátor nem azt jelenti, hogy minden töltés 12 joule energiát kap; egy 1 C töltéshez 12 J energiaváltozás tartozhat ideális esetben. Az energia tehát a töltés nagyságától is függ, míg a potenciálkülönbség a két pont és a mező tulajdonsága.

Ekvipotenciális felületek

Ha a zérusszintet végtelenben választjuk, ponttöltésre V=kQ/r. Pozitív Q esetén V pozitív, negatívnál negatív. Több ponttöltés potenciálja egyszerű algebrai összeg: V=ΣkQᵢ/rᵢ. Ez jelentős egyszerűsítés a mezőszámításhoz képest, mert nincs szükség vektori irányok összeadására.

Elektromos potenciálV = U/q

Feszültség nem ugyanaz, mint energia

A tér a potenciál csökkenésének irányába mutat: E=−∇V. Egy dimenzióban homogén térben E≈−ΔV/Δx. A mínuszjel azt jelzi, hogy pozitív próbatöltés spontán az alacsonyabb potenciál felé gyorsulhat. Negatív töltés esetén a potenciális energia qV miatt az energiaminimum iránya ellenkező lehet.

Az elektromos potenciál egységnyi pozitív töltésre jutó potenciális energiát jellemez: V=U/q. Két pont közötti potenciálkülönbség megmondja, mennyivel változik egy q töltés potenciális energiája: ΔU=qΔV. A potenciál skalár, ezért gyakran könnyebb vele számolni, mint közvetlenül a vektori elektromos térrel.