Електричен потенциал | електрическа потенциална енергия (ЕПЕ) за единица заряд

Въведение

Добра аналогия е водата в езерото на мелницата. Водата в езерото има гравитационна потенциална енергия поради това, че се намира високо над морското равнище. Когато водата преминава през водопад, тя губи енергия. Може да има езеро в хълмовете със 100 литра вода и 1000 джаула енергия в езерото, и така на литър се падат 10 джаула енергия. В друго езеро може да има 100 литра вода, но въпреки това само 500 джаула енергия, защото езерото е в по-ниска долина. В това езеро има 5 джаула на литър. По същия начин може да имаме 100 кулометра заряд с 1000 джаула електрическа потенциална енергия, съхранени някъде, може би в електрическа верига. Електрическият потенциал би бил 10 джаула енергия на кулон. На друго място, може би на друго място в същата електрическа верига, може да има електрически потенциал от 5 джаула на кулон.

Точно както масата пада от място, където има по-висока потенциална енергия - самолет или друго място във Вселената, до място, където има по-ниска потенциална енергия - земята или друго място във Вселената, така и зарядите падат. Зарядите винаги ще отиват там, където имат по-нисък електрически потенциал или потенциал. Това отиване се нарича още "падане". Група заряди или зареден обект ще падне от място, където има електрически потенциал от 10 джаула на кулон, до място, където има електрически потенциал от 5 джаула на кулон, или от място с електрически потенциал от 10 волта до място с електрически потенциал от 5 волта. Ако върху даден обект има 20 кулометра заряд, той ще падне от място с електрическа потенциална енергия (ЕПЕ) от 200 джаула (20 c x (10 j/c) = 200 джаула) на място с електрически потенциал от 10 волта до място с електрическа потенциална енергия от 100 джаула (20 c x (5 j/c) = 100 джаула) на място с електрически потенциал от 5 волта.

Гравитация

Въпреки че тази концепция е валидна и за гравитацията, тя не се използва. Почти винаги е по-полезно да се мисли и използва общата гравитационна потенциална енергия (ГПЕ) на даден обект, а не ГПЕ на килограм. В електричеството много често е по-полезно да се използва електрическата потенциална енергия, ЕПЕ на заряд, вместо да се използва общата електрическа потенциална енергия.

Електрическа потенциална енергия

Електрическият потенциал не е същото като електрическата потенциална енергия. Той е електрическа потенциална енергия за единица заряд. Електрическият потенциал не е същото като електрическа потенциална разлика. Електрическата потенциална разлика се нарича също напрежение (вж. страницата за напрежение).

Забележки

Моля, обърнете внимание, че волт и напрежение са две различни неща. Волтът е единица, с която измерваме нещо. Както електрическият потенциал, така и напрежението са неща, които измерваме, а волтът е мерната единица и за двете. Да, малко объркващо, но така е. Символът за единицата волт се изписва с V (9 волта или 9 V). Когато напрежението се използва във формула, символът за напрежение е с малка буква v. ( напр. напрежение = ток х съпротивление или v = ir) По този начин се разграничава разликата между волта (V) и напрежението (v), когато има само еднобуквен символ, по който да се работи. Електроинженерите използват символа "e" за напрежение (напр. e=ir), за да разграничат по-ясно разликата.