Električni potencial

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Skoči na: navigacija, iskanje

Eléktrični potenciál (oznaka φ ali U) je fizikalna in elektrotehniška količina, določena v električnem polju kot električna potencialna energija na enoto naboja.

Točke v prostoru, v katerih ima električni potencial isto vrednost, sestavljajo ekvipotencialne ploskve. Razlika med električnimi potenciali je električna napetost.

Električna poljska jakost je določena kot negativni gradient električnega potenciala:

\mathbf{E} = - \nabla\varphi

Mednarodni sistem enot predpisuje za električni potencial izpeljano enoto volt.

Vpeljava električnega potenciala[uredi | uredi kodo]

Na točkast naboj e deluje v zunanjem električnem polju E konservativna elektrostatska sila eE, ki pri premiku iz točke r' v točko r opravi delo, ki je enako spremembi električne potencialne energije:

A = \int \mathbf{F}\,d\mathbf{s} = e \int_\mathbf{r'}^\mathbf{r} \mathbf{E}\,d\mathbf{s}

Zapisani določeni integral predstavlja potencialno razliko, ki ji v primeru električnega potenciala pravimo električna napetost:

U(\mathbf{r'},\mathbf{r}) = \int_\mathbf{r'}^\mathbf{r} \mathbf{E}\,d\mathbf{s}

Pogosto si pri računu izberemo neko točko r0 in računamo napetosti vseh točk glede na dano točko. V tem primeru krajevnega vektorja r0 ne navajamo vsakič, saj je konstanten. Tako vpeljani električni napetosti pravimo električni potencial U(r). Pri obravnavi točkastih nabojev si pogosto za referenčno točko izberemo neskončnost (\mathbf{r}_0 \rightarrow \infty). Potencial točkastega naboja e lahko tako zapišemo:

U(r) = -\frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{e}{r}

Glej tudi[uredi | uredi kodo]