Elektriskais potenciāls

Elektriskais potenciāls ir elektriskā potenciālā enerģija (EPE) uz lādiņa vienību. (Enerģijas mērvienība ir džouls un lādiņa mērvienība ir kulons.) Elektriskais potenciāls norāda, kāda būs uzlādēta objekta elektriskā potenciālā enerģija katram kulonam, kas ir tā lādiņā, jeb cik džoulu enerģijas būs vienā kulonā. Elektriskā potenciāla mērvienība džouls uz vienu kulonu ir nosaukta par voltu Alessandro Voltas piemiņai. Viens volts ir vienāds ar vienu džoulu uz vienu kulonu.

Laba analoģija ir ūdens dzirnavu dīķī. Dīķī ūdenim ir gravitācijas potenciālā enerģija, jo tas atrodas augstu virs jūras līmeņa. Kad ūdens iet pāri kritumam, tas zaudē enerģiju. Iespējams, ka kalnā ir dīķis, kurā ir 100 litri ūdens un 1000 džoulu enerģijas, tātad uz vienu litru ir 10 džoulu enerģijas. Citā dīķī varētu būt 100 litri ūdens, bet tikai 500 džoulu enerģijas, jo dīķis atrodas zemākā ielejā. Šajā dīķī ir 5 džouli uz litru. Līdzīgi mums varētu būt 100 kulonu lādiņš ar 1000 džoulu elektriskās potenciālās enerģijas, kas kaut kur, iespējams, ir uzkrāta elektriskā ķēdē. Elektriskais potenciāls būtu 10 džouli enerģijas uz vienu kulonu. Citā vietā, varbūt citā vietā tajā pašā elektriskajā ķēdē, varētu būt elektriskais potenciāls 5 džouli uz vienu kulonu.

Tāpat kā masa krīt no vietas, kur tai ir augstāka potenciālā enerģija, piemēram, no lidmašīnas vai kādas citas vietas Visumā, uz vietu, kur tai ir zemāka potenciālā enerģija, proti, zemi vai citu vietu Visumā, tāpat arī lādiņi krīt. Lādiņi vienmēr nokļūs tur, kur tiem ir zemāks elektriskais potenciāls vai potenciāls. Šo virzību sauc arī par "krišanu". Lādiņu grupa vai uzlādēts objekts nokritīs no vietas, kur elektriskais potenciāls ir 10 džouli uz vienu kulonu, uz vietu, kur elektriskais potenciāls ir 5 džouli uz vienu kulonu, vai no vietas, kur elektriskais potenciāls ir 10 volti, uz vietu, kur elektriskais potenciāls ir 5 volti. Ja uz kāda objekta ir 20 kulonu lādiņš, tad tā elektriskā potenciālā enerģija (EPE) būs 200 džoulu (20 c x (10 j/c) = 200 džoulu) vietā, kur elektriskais potenciāls ir 10 volti, līdz 100 džoulu (20 c x (5 j/c) = 100 džoulu) vietā, kur elektriskais potenciāls ir 5 volti.

Lai gan šis jēdziens attiecas arī uz gravitāciju, mēs to neizmantojam. Gandrīz vienmēr ir lietderīgāk domāt un izmantot objekta kopējo gravitācijas potenciālo enerģiju (GPE), nevis GPE uz kilogramu. Elektrībā ļoti bieži ir lietderīgāk izmantot elektrisko potenciālu, EPE uz lādiņu, nevis kopējo elektrisko potenciālo enerģiju.

Elektriskais potenciāls nav tas pats, kas elektriskā potenciālā enerģija. Tā ir elektriskā potenciālā enerģija uz lādiņa vienību. Elektriskais potenciāls nav tas pats, kas elektrisko potenciālu starpība. Elektrisko potenciālu starpību sauc arī par spriegumu (sk. lapu "Spriegums").

Lūdzu, ņemiet vērā, ka volts un spriegums ir divas dažādas lietas. Volts ir mērvienība, ar kuru mēs kaut ko mēra. Gan elektriskais potenciāls, gan spriegums ir mērvienības, ko mēra, un volts ir abu mērvienība. Jā, mazliet mulsinoši, bet tā tas ir. Volta vienības simbols ir rakstīts ar V (9 volti vai 9 V). Ja spriegums tiek izmantots formulā, sprieguma simbols ir mazā burta v. ( piemēram, spriegums = strāva x pretestība vai v = ir) Tas atšķir voltus (V) no spriegumiem (v), ja ir tikai vienburtu simbols. Elektrotehniķi sprieguma apzīmēšanai izmanto simbolu "e" (piem., e=ir), lai skaidrāk atšķirtu šo atšķirību.

Jautājumi un atbildes

J: Kas ir elektriskais potenciāls?

J: Kādas ir elektriskās potenciālās enerģijas un lādiņa vienības?

J: Kā elektriskais potenciāls liecina par uzlādētu objektu?

J: Kā sauc elektriskā potenciāla mērvienību?

J: Cik daudz ir viens volts?

J: Kas bija Alessandro Volta?

Meklēt pēc burta