Nyckelkoncept:
* Elektriskt fält: En region i rymden där ett laddat objekt upplever en kraft.
* Potentiell energi: Energi lagrad av ett objekt på grund av dess position eller konfiguration. När det gäller elektrisk potentiell energi är det energin lagrad på grund av objektets position i ett elektriskt fält.
Hur det fungerar:
1. Elektriskt fält: När ett laddat objekt placeras i ett elektriskt fält upplever det en kraft. Denna kraft kan vara antingen attraktiv eller avvisande, beroende på tecknet på laddningen och fältets riktning.
2. arbetet gjort: För att flytta det laddade objektet mot denna kraft (dvs. för att flytta den närmare en laddning av samma tecken) måste arbetet göras. Detta arbete som gjorts lagras som potentiell energi.
3. Potentiell energi: Den laddade objektets potentiella energi är ett mått på hur mycket arbete som gjordes för att få det till dess nuvarande position inom det elektriska fältet.
Formel:
Den potentiella elektriska energin (U) för en punktladdning (Q) i ett elektriskt fält med en potentiell skillnad (V) ges av:
u =q * v
Där:
* U =potentiell energi (i joules)
* Q =föremål för objektet (i Coulombs)
* V =potentialskillnad (i volt)
Viktiga anteckningar:
* Potentialskillnad: Den potentiella skillnaden mellan två punkter i ett elektriskt fält är det arbete som gjorts per enhetsavgift för att flytta en laddning från en punkt till den andra.
* noll potentiell energi: Den potentiella energin för en laddning definieras vanligtvis som noll vid oändligheten. Detta innebär att ju längre bort en avgift är från andra avgifter, desto lägre är dess potentiella energi.
Exempel:
Föreställ dig att du har en positiv avgift placerad nära en negativ laddning. Eftersom de lockar varandra måste arbetet göras för att flytta den positiva laddningen längre bort från den negativa laddningen. Detta arbete lagras som potentiell energi. Ju längre du flyttar den positiva laddningen, desto högre blir dess potentiella energi.
Sammanfattningsvis:
Den potentiella elektriska energin för ett laddat föremål är ett mått på den energi som den har på grund av dess position i ett elektriskt fält. Det är direkt proportionellt mot objektets laddning och potentialskillnaden mellan dess position och en referenspunkt (ofta tas som oändlighet).
