Какво е електрически потенциал?

По същество, потенциалната разлика между две точки е дефинирана като работата, необходима за преместване на единичен положителен заряд от една точка до друга.
Когато тяло е заредено, то може да привлича тяло с противоположен заряд и да отблъсква тяло с подобен заряд. Това означава, че зареденото тяло има способността да извършва работа. Тази способност за извършване на работа от заредено тяло е дефинирана като електрически потенциал на това тяло.

Ако два електрически заредени тела са свързани чрез проводник, електроните започват да течат от тялото с по-нисък потенциал към тялото с по-висок потенциал, което означава, че токът започва да тече от тялото с по-висок потенциал към тялото с по-нисък потенциал в зависимост от потенциалната разлика на телата и съпротивлението на свързващия проводник.

Следователно, електрическият потенциал на тялото е неговото заредено състояние, което определя дали ще приеме или ще предаде електрически заряд към друго тяло.
Електрическият потенциал се градира като електрическо ниво, а разликата между два такива нива причинява протичане на ток между тях. Това ниво трябва да бъде измерено от референтно нулево ниво. Потенциалът на земята се приема за нулево ниво. Електрическият потенциал над потенциала на земята се приема за положителен потенциал, а електрическият потенциал под потенциала на земята е отрицателен.

Единицата за електрически потенциал е волт. За да се премести единичен заряд от една точка до друга, ако е извършена работа от 1 джаул, тогава потенциалната разлика между точките се казва, че е 1 волт. Следователно, можем да кажем,

Ако една точка има електрически потенциал 5 волта, тогава можем да кажем, че за да се премести един кулон заряд от безкрайността до тази точка, трябва да се извърши работа от 5 джаула.
Ако една точка има потенциал 5 волта, а друга точка има потенциал 8 волта, тогава за да се премести един кулон от първата точка до втората, трябва да се извърши работа от 8 – 5 или 3 джаула.

Потенциал в точка, породен от точков заряд

Нека вземем положителен заряд + Q в пространството. Нека си представим точка на разстояние x от указанния заряд + Q. Сега поставяме единичен положителен заряд в тази точка. Според закона на Кулона, единичният положителен заряд ще изпита сила,

Сега, нека преместим този единичен положителен заряд с малко разстояние dx към заряда Q.

По време на това движение, извършената работа против полето е,

Следователно, общата работа, която трябва да се извърши за преместване на единичния положителен заряд от безкрайността до разстояние x, е дадена от,

Според дефиницията, това е електрическият потенциал на точката, породен от заряда + Q. Следователно, можем да запишем,

Потенциална разлика между две точки

Нека разгледаме две точки на разстояние d1 метра и d2 метра от заряда +Q.
Можем да изразим електрическия потенциал в точката на разстояние d1 метра от +Q, като,

Можем да изразим електрическия потенциал в точката на разстояние d2 метра от +Q, като,

Следователно, потенциалната разлика между тези две точки е

Източник: Electrical4u.

Заявление: Уважавайте оригинала, добри статии са стойни за споделяне, ако има нарушение на правата на автора, моля се свържете за изтриване.