Elektrisk potensial

Elektrisk potensial er den potensielle energien per eining av ladinga assosiert med eit statisk elektrisk felt, òg kalla elektrostatisk potensial. Vanlegvis vert det elektriske potensialet målt i volt og det er ein skalar storleik.

Det finst òg eit generalisert elektrisk skalart potensial som vert nytta i elektrodynamikk når ein har ikkje-statiske (tidsvarierande) elektromagnetiske felt. Dette generaliserte elektriske potensialet kan derimot ikkje berre tolkast som potensiell energi.

Forklaring

Ein kan tenke seg det elektriske potensialet som «elektrisk trykk» der trykket er uniformt og ein ikkje har noko straum eller noko anna som skjer. Dette er årsaka til at folk ikkje kjenner normalt atmosfærisk lufttrykk sidan det ikkje er noko skilnad mellom trykket på innsida av kroppen og på utsida. Når det elektriske trykket varierer vert det produsert eit elektrisk felt som vil skape ei kraft på ladde partiklar.

Matematisk er det potensialet φ (eit skalarfelt) assosiert med eit konservativt elektrisk felt $\mathbf {E}$ ($\mathbf {E} =-\mathbf {\nabla } \varphi$) som oppstår når magnetfeltet er stasjonært (slik at $\mathbf {\nabla } \times \mathbf {E} =0$ frå Faraday si induksjonslov).

Som med alle potensialfunksjonar er det berre potensialskilnaden (spenninga) mellom to punkt som fysisk gjev meining (om ein ser bort frå Aharonov-Bohm-effekten på kvantenivå), sidan alle konstantar kan leggast til φ utan å påverke $\mathbf {E}$ (justerinvarians).

Det elektriske potensialet vert derfor målt i einingar av energi per einingar av elektrisk lading. I SI-einingar vert dette:

joule/coulomb = volt.

Bruk i elektronikk

Det elektriske potensialet, vanlegvis målt i volt, gjev ein enkel måte å analysere elektriske kretsar utan at ein treng detaljerte opplysningar om korleis kresten er forma eller feltet inne i kretsen. Ein kan analysere eit elektrisk nettverk med hjelp av Kirchhoff si kretslov utan å løyse detaljerte Maxwellikningar for feltet til kretsen når ein veit det elektriske potensialet.

Kjelde

• Denne artikkelen er basert på ei omsetjing av artikkelen Electric potential frå Engelsk Wikipedia .