Ce este potențialul electric
Potențialul electric este o caracteristică cantitativă a unui câmp electric bazată pe măsurarea muncii forțelor electrice pe care o face câmpul atunci când sarcinile se deplasează prin el. Dispozitive speciale sunt utilizate pentru a măsura potențialul electric - electroscoape și electrometre.
Câmpul electric creat de sarcini are următoarea proprietate importantă: munca efectuată de forțele câmpului atunci când sarcinile se deplasează în el depinde numai de poziția punctelor inițiale și finale de mișcare, dar nu depinde de calea de-a lungul căreia are loc mișcarea. (un câmp cu o astfel de proprietate se numește potențial).
Prin urmare, câmpul electric în orice punct poate fi caracterizat prin munca pe care o fac forțele câmpului atunci când o anumită sarcină se deplasează dintr-un punct dat la infinit (practic la un punct atât de îndepărtat încât câmpul din el poate fi considerat deja egal cu zero) .
O astfel de caracteristică este potențialul electric într-un punct dat al câmpului, care este exprimat prin munca pe care o fac forțele câmpului atunci când o sarcină pozitivă este îndepărtată din acel punct la infinit.
Dacă această mișcare are loc în direcția forței care acționează pe partea câmpului, atunci această forță efectuează un lucru pozitiv și potențialul punctului de plecare este pozitiv. Dacă mișcarea este către forța care acționează pe partea laterală a câmpului, atunci forța câmpului efectuează un lucru negativ și potențialul punctului de plecare este negativ.
Deoarece munca efectuată atunci când o sarcină se mișcă într-un câmp electric nu depinde de cale, ci doar de poziția punctelor de început și de sfârșit, munca efectuată în deplasarea de-a lungul fiecărei căi de la punctul A la punctul B este egală cu suma a muncii efectuate funcționează la trecerea de la A la infinit și de la infinit la B (deoarece ultimele două mișcări reprezintă și mișcarea de la A la B, dar pe o cale diferită).
Cu alte cuvinte, munca efectuată de forțele câmpului atunci când o sarcină pozitivă unitară se deplasează din punctul A în punctul B este egală cu diferența de potențiale electrice în punctele A și B.
O sarcină pozitivă liberă sub acțiunea forței câmpului electric se va deplasa întotdeauna în direcția forței, ceea ce va face lucru pozitiv, adică se va deplasa întotdeauna din punctele cu potențial mai mare în punctele cu potențial mai mic. Dimpotrivă, sarcinile negative se vor muta dintr-un punct cu potențial mai mic în puncte cu potențial mai mare.
La fel cum corpurile grele dintr-un câmp gravitațional se deplasează de la un potențial mai mare la un potențial mai mic, sarcinile electrice pozitive se mută de la un potențial mai mare la un potențial mai mic.
La fel ca și pentru mișcarea corpurilor grele, nu nivelul absolut în orice punct contează, ci diferența de niveluri a punctelor între care corpurile se mișcă, pentru mișcarea sarcinilor electrice, nu este mărimea potențialului. în sine (măsurată față de infinit), ceea ce este esențial, ci diferența de potențial a punctelor între care se poate produce mișcarea sarcinilor electrice, de exemplu, punctele conectate printr-un fir.
Prin urmare, în toate problemele electrice nu potențialul joacă un rol, ci diferența de potențial, iar pentru această ultimă cantitate este introdusă o denumire specială - Voltaj (diferența de potențial între două puncte). Unitatea de măsură a diferenței de potențial (tensiunea) în sistemul practic de unități este voltul.
Există și concepte în inginerie electrică potenţialul electrodului și diferența de potențial de contact.