Vad är elektrisk potential

Elektrisk potential är en kvantitativ egenskap hos ett elektriskt fält baserat på att mäta arbetet med elektriska krafter som fältet gör när laddningar rör sig genom det. Speciella enheter används för att mäta elektrisk potential — elektroskop och elektrometrar.

Det elektriska fältet som skapas av laddningar har följande viktiga egenskap: det arbete som utförs av fältkrafterna när laddningarna rör sig i det beror endast på positionen för de initiala och sista rörelsepunkterna, men beror inte på den väg längs vilken rörelsen sker (ett fält med en sådan egenskap kallas potential).

Därför kan det elektriska fältet vid vilken punkt som helst karakteriseras av det arbete som fältkrafterna gör när en viss laddning rör sig från en given punkt till oändligheten (praktiskt taget till en så avlägsen punkt att fältet i den redan kan anses vara lika med noll) .

En sådan egenskap är den elektriska potentialen vid en given punkt i fältet, vilket uttrycks av det arbete som fältkrafterna gör när en positiv laddning avlägsnas från den punkten till oändligheten.

Om denna rörelse sker i riktning mot kraften som verkar på sidan av fältet, så gör denna kraft positivt arbete och utgångspunktens potential är positiv. Om rörelsen är mot kraften som verkar på sidan av fältet, så gör fältkraften negativt arbete och utgångspunktens potential är negativ.

Eftersom arbetet som utförs när en laddning rör sig i ett elektriskt fält inte beror på banan, utan bara på positionen för start- och slutpunkterna, är arbetet som utförs för att förflytta sig längs varje väg från punkt A till punkt B lika med summan av det utförda arbetet arbete när man går från A till oändlighet och från oändlighet till B (eftersom de två sista rörelserna också representerar rörelse från A till B, men på en annan väg).

Med andra ord, arbetet som utförs av fältkrafterna när en enhets positiv laddning rör sig från punkt A till punkt B är lika med skillnaden i elektriska potentialer vid punkterna A och B.

En fri positiv laddning under inverkan av kraften från det elektriska fältet kommer alltid att röra sig i kraftens riktning, vilket kommer att göra positivt arbete, det vill säga den kommer alltid att röra sig från punkter med högre potential till punkter med lägre potential. Tvärtom kommer negativa laddningar att flytta från en punkt med lägre potential till punkter med högre potential.

Precis som tunga kroppar i ett gravitationsfält rör sig från högre till lägre potential, rör sig positiva elektriska laddningar från högre till lägre potential.

Precis som för tunga kroppars rörelse är det inte den absoluta nivån vid någon punkt som spelar roll, utan skillnaden i nivåer på de punkter mellan vilka kropparna rör sig, för elektriska laddningars rörelse är det inte potentialens storlek. sig själv (mätt mot oändligheten) , vilket är väsentligt, men potentialskillnaden mellan punkter mellan vilka rörelsen av elektriska laddningar kan ske, till exempel punkter anslutna med en tråd.

Därför är det i alla elektriska problem inte potentialen som spelar roll, utan potentialskillnaden, och för denna sista kvantitet introduceras ett speciellt namn — Spänning (potentiell skillnad mellan två punkter). Måttenheten för potentialskillnaden (spänning) i det praktiska enhetssystemet är volt.

Det finns även begrepp inom elektroteknik elektrodpotential och kontaktpotentialskillnad.