Hva er elektrisk potensiell energi?

February 14  by Eliza

Elektrisk potensial energi er en måling av mengden av elektrisk energi som er lagret på et bestemt sted eller enhet, for eksempel et batteri. Den mest vanlige måling av elektrisk potensial energi er volt. Dette forenkler teknisk sett den potensielle energien til elektrisk potensiale, hvor forskjellen er at det er målt per enhet av charge stedet for å ta alle de bestemte avgifter i betraktning. Det er mengden av arbeid som kan eventuelt gjøres som et resultat av den posisjon eller spesielle utforming av de elektriske ladninger.

Forståelse potensielle energien er en god måte for en til å begynne å forstå ideen om elektrisk potensial energi. Gravity er en kraft som trekker alle likene av saken mot hverandre, og gravitasjonskraften fra jorden holder ting på bakken. Hvis noen var å holde en 2,2-kilos (1-kg) rocke 3,28 fot (1 m) over jorden, ville han eller hun i utgangspunktet være kjemper tyngdekraften. Tyngdekraften i jorden ville være å prøve å trekke den steinen ned, og at kraften på ubevegelig stein er potensielle energien, avhengig av avstanden fra jorden, og vekten av gjenstanden. Den potensielle energien frigjøres når steinen er droppet.

En elektrisk ladning kan ha lagret energi på samme måte som en stein holdes over jorden gjør. Man kan forestille seg en Van de Graff sfære - en elektrisk enhet som har en positiv ladning rundt utsiden av det, og som ofte blir brukt i vitenskapelige eksperimenter for å vise ting som statisk elektrisitet - og en annen positiv elektrisk ladning holdt unna sfære. For å skyve den positive ladningen til den ytre kant av kulen ville kreve en viss mengde energi til å overvinne den elektriske frastøting skapt av den motstående felt. Denne energimengde er det elektriske potensial energi, og den påvirkes av avstanden fra kilden til det elektriske felt, som en stein holdes videre over Jorden har flere potensielle energien. Hvis lade holdt unna sfære var dobbelt så kraftig, ville det ha dobbelt potensiell energi, som en tyngre stein ville i gravitasjons eksempel.

For å forenkle prosessen med å bestemme den spesifikke elektriske potensielle energien for et bestemt objekt eller krets, begrepet vanligvis er forenklet for å gjøre rede for ulike kostnader. Denne måling er gitt i joule pr coulomb, med joule være en enhet av energi og coulomb være en enhet av elektrisk kraft. Dette betyr at et bestemt sted i et elektrisk felt vil ha et elektrisk potensial på 12 joule pr coulomb, og den spesifikke elektriske potensiell energi kan bestemmes ut fra dette. En ett coulomb kostnad ville ha 12 joule av energi, og en to-coulomb kostnad ville ha 24.