Potentiel électrique vs énergie potentielle électrique
Le potentiel électrique et l'énergie potentielle électrique sont deux concepts très précieux dans les champs électriques et la théorie électromagnétique. Dans cet article, nous discuterons d'abord des bases du potentiel électrique et de l'énergie potentielle électrique, puis de la différence entre les deux.
Qu'est-ce que le potentiel électrique ?
Lors de la discussion sur le potentiel électrique, une compréhension claire du champ électrique est nécessaire pour interpréter le terme. Toutes les charges électriques, qu'elles soient mobiles ou fixes, produisent un champ électrique. Un champ électrique peut également être produit en utilisant n'importe quel champ magnétique variant dans le temps. Il existe plusieurs facteurs clés des champs électriques, qu'il est pertinent de connaître. Ce sont l'intensité du champ électrique, le potentiel du champ électrique et la densité de flux électrique. L'intensité du champ électrique est définie comme la force sur une charge ponctuelle unitaire du champ électrique. Ceci est donné par la formule E=Q/4πεr2; où Q est la charge, ε est la permittivité électrique du milieu et r est la distance du point au point Q charge. La force sur une charge ponctuelle q placée en ce point est égale à F=Qq/4πεr2. Puisque q est 1 coulomb, cela est également égal à l'intensité du champ électrique. Le potentiel électrique d'un point est défini comme l'énergie nécessaire pour amener une charge ponctuelle de 1 coulomb de l'infini au point où le potentiel est mesuré. Cette énergie est égale au travail effectué sur la charge en amenant la charge de l'infini au point. Si les deux charges sont positives, la force qui doit être appliquée pour amener la charge d'essai de l'infini au point est toujours égale et antiparallèle à la force de répulsion entre les deux charges. En intégrant F, de l'infini à r, par rapport à dr, on obtient le potentiel électrique (V) du point, qui est Q/4πεr. Puisque r est toujours positif, si la charge est négative, le potentiel électrique est également négatif. Les unités de potentiel électrique sont le joule par coulomb. Un champ électrique statique est un champ conservateur. Par conséquent, le potentiel électrique d'un champ électrique statique est indépendant du chemin. Le potentiel électrique d'un tel champ ne dépend que de la position.
Qu'est-ce que l'énergie potentielle électrique ?
L'énergie potentielle électrique est définie comme l'énergie stockée en raison du potentiel électrique lors de la prise d'une charge de l'infini au point donné. On peut voir que, puisque le potentiel électrique est égal au travail nécessaire pour apporter une charge unitaire, l'énergie potentielle électrique est le produit du potentiel électrique et de la charge qui est apportée. Puisque l'énergie potentielle=Vq, si V et q sont du même signe, ce qui signifie que Q et q sont du même signe, l'énergie potentielle est positive. Un ouvrage extérieur est à prévoir pour porter la charge. Si les signes sont différents, l'énergie potentielle devient négative. Cela indique que le travail est effectué à partir du système lui-même.
Quelle est la différence entre le potentiel électrique et l'énergie potentielle électrique ?
• Le potentiel électrique ne dépend que de la charge à laquelle le potentiel est mesuré. L'énergie potentielle électrique dépend des deux charges.
• Le potentiel électrique est mesuré en volts ou en joules par coulomb. L'énergie potentielle électrique est mesurée en joule.
