Hvad er elektrisk potentiel energi?
Elektrisk potentiel energi er en måling af mængden af elektrisk energi, der er gemt på et bestemt sted eller enhed, f.eks. Et batteri. Den mest almindelige måling af elektrisk potentiel energi er volt. Dette forenkler teknisk den potentielle energi til elektrisk potentiale, idet forskellen er, at den måles pr. Ladningsenhed i stedet for at tage alle de specifikke ladninger i betragtning. Det er mængden af arbejde, der muligvis kan udføres som et resultat af placeringen eller den særlige konfiguration af de elektriske ladninger.
At forstå gravitationspotentialenergi er en god måde for en at begynde at forstå ideen om elektrisk potentiel energi. Tyngdekraft er en kraft, der trækker alle materielle kropper mod hinanden, og jordens tyngdekraft holder tingene på jorden. Hvis nogen skulle holde en sten på 2,2 pund (1 kg) 3,28 fod (1 m) over jorden, ville han eller hun dybest set bekæmpe tyngdekraften. Jordens tyngdekraft ville forsøge at trække klippen ned, og denne kraft på den ubevægelige klippe er gravitationspotentialenergi, afhængig af afstanden fra Jorden og objektets vægt. Den potentielle energi frigives, når klippen falder.
En elektrisk ladning kan have lagret energi på samme måde som en klippe, der holdes over Jorden. Man kan forestille sig en Van de Graff-sfære - en elektrisk enhed, der har en positiv ladning omkring ydersiden af den, og som ofte bruges i videnskabseksperimenter til at vise ting som statisk elektricitet - og en anden positiv elektrisk ladning holdt væk fra sfæren. At skubbe den positive ladning til den ydre kant af kuglen ville kræve en vis mængde energi for at overvinde den elektriske frastødelse, der er skabt af det modstående felt. Denne mængde energi er den elektriske potentielle energi, og den påvirkes af afstanden fra kilden til det elektriske felt, ligesom en klippe, der holdes længere over Jorden, har mere tyngdepotentialenergi. Hvis ladningen, der holdes væk fra kuglen, var dobbelt så kraftig, ville den have dobbelt så stor potentiel energi, ligesom en tyngre klippe ville være i tyngdepunktet.
For at forenkle processen med at bestemme den specifikke elektriske potentialenergi for et bestemt objekt eller et kredsløb er udtrykket som regel forenklet til at tage højde for forskellige ladninger. Denne måling gives i joules per coulomb, hvor joules er en energienhed, og coulomb er en enhed af elektrisk kraft. Dette betyder, at en bestemt placering inden for et elektrisk felt ville have et elektrisk potentiale på 12 joule per coulomb, og den specifikke elektriske potentielle energi kan bestemmes ud fra dette. En ladning på én coulomb ville have 12 joule energi, og en ladning med to coulomb ville have 24.