Differenza tra potenziale elettrico ed energia potenziale elettrica

La differenza fondamentale tra potenziale elettrico ed energia potenziale elettrica è che il potenziale elettrico in un punto di un campo elettrico è la quantità di lavoro svolto per portare la carica positiva dell’unità dall’infinito a quel punto, mentre l’energia potenziale elettrica è l’energia necessaria per spostare una carica contro il campo elettrico.,
Il potenziale gravitazionale in un punto del campo gravitazionale è l’energia potenziale gravitazionale di un’unità di massa posta in quel punto. In questo modo, il potenziale elettrico in qualsiasi punto del campo elettrico è l’energia potenziale elettrica di un’unità di carica positiva in quel punto.,
Se W è il lavoro svolto nel spostare una carica positiva unitaria q dall’infinito ad un certo punto del campo, il potenziale elettrico V a questo punto è dato da:
V = W/q
Implica che il potenziale elettrico è misurato rispetto a qualche punto di riferimento e come l’energia potenziale possiamo misurare solo la variazione di potenziale tra due punti.
Il potenziale elettrico è la quantità scalare. La sua unità è volt che è uguale a joule per coulomb (J/C).,
Vedi anche: Tipi di cariche

Definizione di volt

Se un joule di lavoro fatto contro elettrico archiviato per portare la carica positiva dell’unità dall’infinito al punto nel campo elettrico, allora la differenza di potenziale in quel punto sarà di un volt.

Energia potenziale elettrica

Per applicare la legge di conservazione dell’energia, dobbiamo definire l’energia potenziale elettrica, l’energia potenziale può essere definita solo per forza conservativa. Il lavoro svolto da una forza conservatrice nello spostamento di un oggetto tra due posizioni qualsiasi è indipendente dal percorso intrapreso., La forza elettrostatica tra due cariche è conservativa perché la dipendenza delle posizioni è proprio come la forza gravitazionale che è una forza conservativa. Quindi possiamo definire l’energia potenziale per la forza elettrostatica.
sappiamo che la variazione di energia potenziale tra due punti a e b è uguale al negativo del lavoro fatto dalla forza conservatrice su un oggetto che si muove dal punto a al punto b:

Δ P. E = -W

Quindi possiamo definire la variazione di energia potenziale (P. Eb – P. E), quando un punto di carica q si sposta da un certo punto un altro punto b.,Come il negativo del lavoro fatto dalla forza elettrica in carica che si muove dal punto a al punto b.
Per Esempio, consideriamo il campo elettrico tra due ugualmente, ma di carica opposta piastre parallele, non ci assumiamo la loro separazione è piccola rispetto alla loro larghezza e l’altezza, in modo che il campo E sarà uniforme su gran parte della regione, come mostrato in figura:

Ora considera la piccola carica positiva q posizionata nel punto “a” molto vicino alla piastra positiva. Questa carica q è così piccola che non ha alcun effetto sul campo elettrico E. Se questa carica q al punto a viene rilasciata, la forza elettrica funzionerà sulla carica e la accelererà verso la piastra negativa. Il lavoro svolto dal campo elettrico E per spostare la carica a una distanza d è:

W= Fd =-qed

In questo caso, il campo elettrico è uniforme., Nel caso che è illustrato sopra differenza di potenziale diminuisce, come la particella carica si muove dal punto a a b, l’energia cinetica particelle aumenta di pari importo.
Secondo la legge di conservazione dell’energia, l’energia potenziale elettrica viene trasformata in energia cinetica e l’energia totale viene conservata. Si noti che la carica positiva q ha la sua massima energia potenziale nel punto a, vicino alla piastra positiva. Il contrario è vero per una carica negativa, la sua energia potenziale è maggiore vicino alla piastra negativa.,
Vedi anche: Principio di lavoro ed energia
Video sulla differenza tra potenziale elettrico ed energia potenziale elettrica