Co to jest energia potencjalna elektryczna?
Elektryczna energia potencjalna jest pomiarem ilości energii elektrycznej, która jest przechowywana w określonej lokalizacji lub urządzeniu, takim jak bateria. Najczęstszym pomiarem energii potencjalnej elektrycznej są wolty. Technicznie upraszcza energię potencjalną do potencjału elektrycznego, różnica polega na tym, że jest ona mierzona na jednostkę ładunku zamiast uwzględniać wszystkie określone opłaty. Jest to ilość pracy, którą można wykonać w wyniku położenia lub określonej konfiguracji ładunków elektrycznych.
Zrozumienie grawitacyjnej energii potencjalnej jest dobrym sposobem na zrozumienie idei energii potencjalnej elektrycznej. Grawitacja jest siłą, która przyciąga do siebie wszystkie ciała materii, a grawitacyjne ciągnięcie Ziemi utrzymuje rzeczy na ziemi. Gdyby ktoś miał skałę o pojemności 2,2 funta (1 kg) 3,28 stóp (1 m) nad Ziemią, w zasadzie walczyłby z grawitacją. Siła grawitacyjna ziemi będzie próbowałaPociągnij tę skałę w dół, a ta siła na nieładnej skały jest grawitacyjną energią potencjalną, zależną od odległości od ziemi i ciężaru obiektu. Energia potencjalna jest uwalniana po upuszczeniu skały.
Ładunek elektryczny może przechowywać energię w taki sam sposób, w jaki robi to skała nad ziemią. Można sobie wyobrazić kulę Van de Graff - urządzenie elektryczne, które ma ładunek dodatni na zewnątrz, który jest często używany w eksperymentach naukowych do pokazania takich rzeczy, jak statyczna energia elektryczna - i kolejny dodatni ładunek elektryczny powstrzymywany od kuli. Popchnięcie ładunku dodatniego do zewnętrznej krawędzi kuli wymagałoby pewnej ilości energii, aby przezwyciężyć odpychanie elektryczne utworzone przez pole przeciwne. Ta ilość energii jest energią potencjalną elektryczną i na nią wpływa odległość od źródła pola elektrycznego, podobnie jak skała utrzymana dalej nad Ziemią, ma bardziej grawitacyjną energię potencjalną. Gdyby ładunek powstrzymywany od kuli był dwa razy silniejszy, miałby dwa razy więcej energii, jak cięższy skała w przykładzie grawitacyjnym.
Aby uprościć proces określania określonej energii potencjalnej elektrycznej dla określonego obiektu lub obwodu, termin ten jest zwykle uproszczony do uwzględnienia różnych opłat. Ten pomiar podaje się w dżuli na kulomb, przy czym dżuli są jednostką energii i kulombowatą, że jednostka siły elektrycznej. Oznacza to, że określona lokalizacja w polu elektrycznym miałaby potencjał elektryczny 12 dżuli na kulomb, a na to można określić specyficzną energię potencjału elektrycznego. Ładunek jednego kulombowy miałby 12 dżuli energii, a ładunek z dwupokulombami miałby 24.