Elektrisk potentiale | elektrisk potentiel energi (EPE) pr. ladningsenhed

Elektrisk potentiale er elektrisk potentiel energi (EPE) pr. ladningsenhed. (Enheden for energi er joule og enheden for ladning er coulomb.) Det elektriske potentiale angiver, hvad den elektriske potentielle energi for et ladet objekt vil være for hver coulomb ladning, det har, eller hvor mange joule energi der vil være pr. coulomb. Enheden for elektrisk potentiale, joule pr. coulomb, hedder volt til minde om Alessandro Volta. En volt er lig med en joule pr. coulomb.


 

Indledning

En god analogi er vand i en mølledam. I en dam har vandet potentiel tyngdeenergi, fordi det ligger højt over havets overflade. Når vandet går over et fald, taber det energi. Der kan være en dam i bakkerne med 100 liter vand og 1000 joule energi i dammen, og der er altså 10 joule energi pr. liter. En anden dam kan have 100 liter vand, men kun 500 joule energi, fordi dammen ligger i en lavere dal. Denne dam har 5 joule pr. liter. På samme måde kan vi have 100 coulombs ladning med 1000 joule elektrisk potentiel energi gemt et sted, måske i et elektrisk kredsløb. Det elektriske potentiale ville være 10 joule energi pr. coulomb. Et andet sted, måske et andet sted i det samme elektriske kredsløb, kan der være et elektrisk potentiale på 5 joule pr. coulomb.

Ligesom en masse falder fra et sted, hvor den har en højere potentiel energi, et fly eller et andet sted i universet, til et sted, hvor den har en lavere potentiel energi, jorden eller et andet sted i universet, gør ladninger det også. Ladninger vil altid gå hen til et sted, hvor de har et lavere elektrisk potentiale eller potentiale. Denne bevægelse kaldes også "fald". En gruppe af ladninger eller et ladet objekt vil falde fra et sted med et elektrisk potentiale på 10 joule pr. coulomb til et sted med et elektrisk potentiale på 5 joule pr. coulomb, eller fra et sted med et elektrisk potentiale på 10 volt til et sted med et elektrisk potentiale på 5 volt. Hvis der er 20 coulomb ladning på en genstand, vil den falde fra at have en elektrisk potentiel energi (EPE) på 200 joule (20 c x (10 j/c) = 200 joule) på et sted med et elektrisk potentiale på 10 volt til en elektrisk potentiel energi på 100 joule (20 c x (5 j/c) = 100 joule) på et sted med et elektrisk potentiale på 5 volt.


 

Tyngdekraft

Selv om dette begreb også gælder for tyngdekraften, anvendes det ikke. Det er næsten altid mere nyttigt at tænke på og bruge den samlede potentielle gravitationsenergi, GPE, for et objekt og ikke bruge GPE pr. kg. Inden for elektricitet er det meget ofte mere nyttigt at anvende elektrisk potentiale, EPE pr. ladning, i stedet for at anvende den samlede elektriske potentielle energi.


 

Elektrisk potentiel energi

Elektrisk potentiale er ikke det samme som elektrisk potentiel energi. Det er elektrisk potentiel energi pr. ladningsenhed. Elektrisk potentiale er ikke det samme som elektrisk potentialforskel. Elektrisk potentialforskel kaldes også spænding (se siden om spænding).


 

Bemærkninger

Bemærk venligst, at volt og spænding er to forskellige ting. Volt er en enhed, hvormed vi måler noget. Både elektrisk potentiale og spænding er ting, som vi måler, og volt er måleenheden for begge dele. Ja, det er lidt forvirrende, men sådan er det nu engang. Symbolet for enheden volt skrives med et V (9 volt eller 9 V). Når spænding bruges i en formel, er symbolet for spænding et lille v. ( f.eks. spænding = strøm x modstand eller v = ir) Dette skelner mellem volt (V) og spænding (v), når der kun er et symbol med et enkelt bogstav at gå efter. Elektroteknikere bruger symbolet "e" for spænding (f.eks. e = ir) for at skelne forskellen tydeligere.

 

Spørgsmål og svar

Q: Hvad er elektrisk potentiale?


A: Elektrisk potentiale er elektrisk potentiel energi (EPE) pr. ladningsenhed.

Q: Hvad er enhederne for elektrisk potentiel energi og ladning?


A: Enheden for energi er joule, og enheden for ladning er coulomb.

Sp: Hvordan fortæller det elektriske potentiale os noget om et ladet objekt?


Svar: Det elektriske potentiale fortæller, hvad den elektriske potentielle energi for et ladet objekt vil være for hver coulomb ladning, det har, eller hvor mange joule energi der vil være pr. coulomb.

Sp: Hvad hedder enheden for elektrisk potentiale?


A: Enheden for elektrisk potentiale, joule pr. coulomb, hedder volt til minde om Alessandro Volta.

Spørgsmål: Hvor meget svarer en volt til?


Svar: En volt er lig med en joule pr. coulomb.

Spørgsmål: Hvem var Alessandro Volta?


Svar: Alessandro Volta var en italiensk fysiker, som opfandt det første batteri i 1800.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3