1. Elektrisk potentiell energi:
* Definition: Elektrisk potentiell energi är den energi som en laddning har på grund av dess position i ett elektriskt fält. Det är som en boll i en viss höjd med gravitationspotentialenergi.
* rörelse och förändring: När en laddning rör sig inom ett elektriskt fält förändras dess potentiella energi.
* Flytta med fältet: Om laddningen rör sig i riktning mot det elektriska fältet (från hög potential till låg potential) förlorar den potentiell energi. Denna förlorade potentiella energi omvandlas ofta till kinetisk energi (rörelse), vilket får laddningen att accelerera.
* Flytta mot fältet: Om laddningen rör sig mot det elektriska fältet (från låg potential till hög potential) får den potentiell energi. Detta kräver att arbetet görs på laddningen (till exempel med en extern kraft).
2. Exempel:
* kondensator: När en kondensator debiteras görs arbetet för att flytta laddningar från en platta till den andra, mot det elektriska fältet. Detta arbete lagras som potentiell energi i det elektriska fältet mellan plattorna. När kondensatorn släpps ut frigörs denna potentiella energi, ofta som värme eller ljus.
* batteri: Ett batteri omvandlar kemisk energi till elektrisk energi. När batteriet är anslutet till en krets skapar det ett elektriskt fält och laddningar rör sig genom kretsen. Den potentiella energin som lagras i batteriet omvandlas till andra former av energi, som värme eller ljus, när laddningarna rör sig.
3. Nyckelpunkter:
* Conservation of Energy: Den totala energin (potentiell + kinetisk) för ett laddningssystem förblir konstant. När potentiell energi förändras omvandlas den vanligtvis till en annan form av energi, som kinetisk energi, värme eller ljus.
* elektrisk potential: Elektrisk potential är mängden potentiell energi per enhetsladdning vid en given punkt i ett elektriskt fält. Det är en skalarkvantitet, och dess skillnad mellan två punkter avgör det arbete som behövs för att flytta en laddning mellan dem.
kort sagt: Rörelsen av laddningar inom ett elektriskt fält är direkt relaterad till förändringar i potentiell energi. Rörelsesriktningen (med eller mot fältet) avgör om laddningen förlorar eller får potentiell energi, där denna energi ofta förvandlas till andra former.
