พลังงานศักย์ไฟฟ้าคืออะไร

พลังงานศักย์ไฟฟ้าคือการวัดปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่เก็บไว้ในสถานที่หรืออุปกรณ์บางอย่างเช่นแบตเตอรี่ การวัดพลังงานศักย์ไฟฟ้าที่พบได้บ่อยที่สุดคือโวลต์ เทคนิคนี้ทำให้พลังงานศักย์เป็นพลังงานไฟฟ้าได้ง่ายขึ้นความแตกต่างคือการวัดค่าต่อหน่วยประจุแทนที่จะคิดค่าใช้จ่ายเฉพาะทั้งหมด เป็นปริมาณงานที่สามารถทำได้เนื่องจากตำแหน่งหรือการกำหนดค่าเฉพาะของค่าไฟฟ้า

การทำความเข้าใจพลังงานศักย์โน้มถ่วงเป็นวิธีที่ดีสำหรับหนึ่งที่จะเริ่มเข้าใจแนวคิดของพลังงานศักย์ไฟฟ้า แรงโน้มถ่วงเป็นแรงที่ดึงร่างวัตถุทั้งหมดไปสู่อีกวัตถุหนึ่งและแรงโน้มถ่วงของโลกจะเก็บสิ่งต่าง ๆ ไว้บนพื้น หากใครบางคนกำลังถือหิน 2.2 ปอนด์ (1 กิโลกรัม) 3.28 ฟุต (1 เมตร) เหนือพื้นโลกเขาหรือเธอจะต่อสู้กับแรงโน้มถ่วง แรงโน้มถ่วงของโลกจะพยายามดึงหินก้อนนั้นลงและแรงบนหินที่ไม่เคลื่อนตัวนั้นคือพลังงานศักย์โน้มถ่วงที่ขึ้นอยู่กับระยะทางจากโลกและน้ำหนักของวัตถุ พลังงานที่มีศักยภาพจะถูกปล่อยออกมาเมื่อหินถูกทิ้ง

ประจุไฟฟ้าสามารถเก็บพลังงานได้ในลักษณะเดียวกับหินที่อยู่เหนือโลก หนึ่งอาจคิดว่าทรงกลม Van de Graff - อุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีประจุบวกรอบนอกและมักใช้ในการทดลองทางวิทยาศาสตร์เพื่อแสดงสิ่งต่าง ๆ เช่นไฟฟ้าสถิตย์ - และประจุไฟฟ้าบวกอื่น ๆ อยู่ห่างจากทรงกลม ในการผลักประจุบวกไปที่ขอบด้านนอกของทรงกลมจะต้องใช้พลังงานจำนวนหนึ่งเพื่อเอาชนะแรงขับไฟฟ้าที่สร้างขึ้นโดยสนามไฟฟ้าของฝ่ายตรงข้าม พลังงานจำนวนนี้คือพลังงานศักย์ไฟฟ้าและได้รับผลกระทบจากระยะทางจากแหล่งกำเนิดสนามไฟฟ้าเหมือนก้อนหินที่อยู่เหนือโลกมีพลังงานแรงโน้มถ่วงมากกว่า ถ้าประจุที่อยู่ห่างจากทรงกลมนั้นมีพลังมากเป็นสองเท่ามันจะมีพลังงานศักย์เป็นสองเท่าเหมือนก้อนหินที่หนักกว่าในตัวอย่างความโน้มถ่วง

เพื่อลดความซับซ้อนของกระบวนการในการกำหนดพลังงานศักย์ไฟฟ้าเฉพาะสำหรับวัตถุหรือวงจรบางคำมักจะง่ายต่อการบัญชีสำหรับค่าใช้จ่ายที่แตกต่างกัน การวัดนี้มีหน่วยเป็นจูลต่อคูลอมบ์โดยจูลเป็นหน่วยของพลังงานและคูลอมบ์เป็นหน่วยของแรงไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่าตำแหน่งที่แน่นอนภายในสนามไฟฟ้าจะมีศักย์ไฟฟ้า 12 จูลต่อคูลอมบ์และพลังงานศักย์ไฟฟ้าจำเพาะสามารถกำหนดได้จากสิ่งนี้ ประจุคูลอมบ์เดียวจะมีพลังงาน 12 จูลและประจุคูลอมบ์สองอันจะมี 24