電気ポテンシャルエネルギーとは何ですか？

電気ポテンシャルエネルギーは、バッテリーなどの特定の場所またはデバイスに保存される電気エネルギーの量の測定値です。 電気ポテンシャルエネルギーの最も一般的な測定値はボルトです。 これは、ポテンシャルエネルギーを電位に技術的に単純化します。違いは、特定の電荷をすべて考慮するのではなく、電荷の単位ごとに測定されることです。 電荷の位置または特定の構成の結果としておそらく実行できる作業量です。

重力ポテンシャルエネルギーを理解することは、電気ポテンシャルエネルギーの概念を理解し始めるための良い方法です。 重力は、物質のすべての物体を互いに引き寄せる力であり、地球の重力は、物を地面に保持します。 誰かが地球の上の3.28フィート（1 m）の2.2ポンド（1 kg）の岩を保持する場合、その人は基本的に重力と戦っています。 地球の重力はその岩を引き下ろそうとするでしょう。そして、動かない岩にかかるその力は、地球からの距離と物体の重さに依存する重力ポテンシャルエネルギーです。 岩が落とされると、ポテンシャルエネルギーが放出されます。

電荷は、地球の上にある岩がするのと同じ方法でエネルギーを蓄積することができます。 Van de Graff球体-外側に正電荷を持ち、静電気などを示すために科学実験でよく使用される電気デバイス-と、球体から遠ざかる別の正電荷を想像できます。 正電荷を球体の外縁に押し出すには、反対の場によって生じる電気的反発に打ち勝つために、一定量のエネルギーが必要になります。 このエネルギーの量は電位エネルギーであり、それは電界の源からの距離の影響を受けます。地球のさらに上に保持された岩には、より多くの重力ポテンシャルエネルギーがあります。 球から遠ざかる電荷が2倍強力である場合、重力の例でより重い岩のように、2倍のポテンシャルエネルギーを持ちます。

特定のオブジェクトまたは回路の特定の電位エネルギーを決定するプロセスを簡素化するために、用語は通常、異なる電荷を説明するために単純化されます。 この測定値は、クーロンあたりのジュールで与えられます。ジュールはエネルギーの単位で、クーロンは電気力の単位です。 これは、電場内の特定の場所がクーロンあたり12ジュールの電位を持ち、これから特定の電位エネルギーを決定できることを意味します。 1クーロンの電荷には12ジュールのエネルギーがあり、2クーロンの電荷には24ジュールがあります。