Що таке електричний потенціал?

Аналогічно, різниця потенціалів між двома точками визначається як робота, необхідна для переміщення одиничної додатної зарядки з однієї точки в іншу.
Коли тіло заряджене, воно може притягувати тіло з протилежним зарядом і відштовхувати тіло з подібним зарядом. Це означає, що заряджене тіло має здатність виконувати роботу. Ця здатність виконувати роботу зарядженого тіла визначається як електричний потенціал цього тіла.

Якщо два електрично заряджені тіла з'єднані провідником, електрони починають рухатися від тіла з нижчим потенціалом до тіла з вищим потенціалом, тобто струм починає рухатися від тіла з вищим потенціалом до тіла з нижчим потенціалом, залежно від різниці потенціалів тіл і опору з'єднуючого провідника.

Отже, електричний потенціал тіла — це його заряджений стан, який визначає, чи буде воно приймати або віддавати електричний заряд іншому тілу.
Електричний потенціал вимірюється як електричний рівень, і різниця таких рівнів спричиняє рух струму між ними. Цей рівень повинен бути виміряний від початкового нульового рівня. Потенціал Землі вважається нульовим рівнем. Електричний потенціал вище потенціалу Землі вважається позитивним, а нижче — негативним.

Одиницею виміру електричного потенціалу є вольт. Для переміщення одиничної зарядки з однієї точки в іншу, якщо виконана робота становить один джоуль, то різниця потенціалів між точками становить один вольт. Тому можна сказати,

Якщо одна точка має електричний потенціал 5 вольт, то можна сказати, що для переміщення одного кулону зарядки з нескінченності в цю точку, потрібно виконати 5 джоуль роботи.
Якщо одна точка має потенціал 5 вольт, а інша точка має потенціал 8 вольт, то для переміщення одного кулону з першої точки в другу потрібно виконати 8 – 5 або 3 джоуль роботи.

Потенціал в точці через точковий заряд

Нехай у просторі знаходиться додатний заряд + Q. Уявімо точку на відстані x від цього заряду + Q. Тепер розмістимо одиничний додатний заряд в цій точці. Відповідно до закону Кулона, одиничний додатний заряд буде діяти сила,

Тепер, давайте перемістимо цей одиничний додатний заряд на невелику відстань dx в напрямку заряду Q.

Під час цього переміщення робота, виконана проти поля, становить,

Тому загальна робота, необхідна для переміщення одиничного додатнього заряду з нескінченності на відстань x, визначається формулою,

Згідно з визначенням, це є електричним потенціалом точки через заряд + Q. Тому можна записати,

Різниця потенціалів між двома точками

Нехай розглянемо дві точки на відстані d₁ метрів і d₂ метрів від заряду +Q.
Можна виразити електричний потенціал в точці, віддаленій на d₁ метрів від +Q, як,

Можна виразити електричний потенціал в точці, віддаленій на d₂ метрів від +Q, як,

Таким чином, різниця потенціалів між цими двома точками становить

Джерело: Electrical4u.

Заява: Поважайте оригінал, добре написані статті варті поширення, якщо є порушення авторських прав, зв'яжіться для видалення.