elektrik potansiyeli nedir

Elektrik potansiyeli, bir elektrik alanının, yükler içinden geçtiğinde alanın yaptığı elektrik kuvvetlerinin işinin ölçülmesine dayanan niceliksel bir özelliğidir. Elektrik potansiyelini ölçmek için özel cihazlar kullanılır — elektroskoplar ve elektrometreler.

Yüklerin oluşturduğu elektrik alan aşağıdaki önemli özelliğe sahiptir: yükler içinde hareket ettiğinde alan kuvvetleri tarafından yapılan iş, yalnızca hareketin ilk ve son noktalarının konumuna bağlıdır, ancak hareketin meydana geldiği yola bağlı değildir. ( böyle bir özelliğe sahip bir alana potansiyel denir).

Bu nedenle, herhangi bir noktadaki elektrik alanı, belirli bir yük belirli bir noktadan sonsuza hareket ettiğinde (pratikte o kadar uzak bir noktaya ki, içindeki alan zaten sıfıra eşit olarak kabul edilebilir) alan kuvvetlerinin yaptığı işle karakterize edilebilir. .

Böyle bir özellik, alandaki belirli bir noktadaki elektrik potansiyelidir ve bu, pozitif bir yük o noktadan sonsuza çekildiğinde alan kuvvetlerinin yaptığı işle ifade edilir.

Bu hareket alan tarafında etkiyen kuvvet yönünde meydana gelirse, bu kuvvet pozitif iş yapar ve başlangıç ​​noktasının potansiyeli pozitiftir. Hareket, alanın yanında etkiyen kuvvete doğru ise, alan kuvveti negatif iş yapar ve başlangıç ​​noktasının potansiyeli negatiftir.

Bir elektrik alanında bir yük hareket ettiğinde yapılan iş yola değil, yalnızca başlangıç ​​ve bitiş noktalarının konumuna bağlı olduğundan, A noktasından B noktasına her yol boyunca hareket ederken yapılan iş toplamına eşittir. A'dan sonsuza ve sonsuzdan B'ye giderken yapılan iş iştir (çünkü son iki hareket de A'dan B'ye hareketi temsil eder, ancak farklı bir yoldan).

Başka bir deyişle, bir birim pozitif yük A noktasından B noktasına hareket ettiğinde alan kuvvetlerinin yaptığı iş, A ve B noktalarındaki elektrik potansiyellerinin farkına eşittir.

Elektrik alan kuvvetinin etkisi altındaki serbest bir pozitif yük, her zaman pozitif iş yapacak olan kuvvet yönünde hareket edecektir, yani her zaman daha yüksek potansiyel noktalarından daha düşük potansiyel noktalarına hareket edecektir. Aksine, negatif yükler düşük potansiyelli bir noktadan daha yüksek potansiyelli noktalara doğru hareket edecektir.

Tıpkı yerçekimi alanındaki ağır cisimlerin yüksek potansiyelden düşük potansiyele doğru hareket etmesi gibi, pozitif elektrik yükleri de yüksek potansiyelden düşük potansiyele doğru hareket eder.

Nasıl ki ağır cisimlerin hareketinde önemli olan herhangi bir noktadaki mutlak seviye değil, cisimlerin hareket ettiği noktaların seviyeleri arasındaki fark ise, elektrik yüklerinin hareketinde de potansiyelin büyüklüğü değildir. kendisi (sonsuza karşı ölçülür) , bu esastır, ancak aralarında elektrik yüklerinin hareketinin meydana gelebileceği noktaların potansiyel farkı, örneğin bir telle bağlı noktalar.

Bu nedenle, tüm elektrik problemlerinde rol oynayan potansiyel değil, potansiyel farktır ve bu son nicelik için özel bir ad verilmiştir — Gerilim (iki nokta arasındaki potansiyel fark). Pratik birim sisteminde potansiyel farkın (gerilim) ölçü birimi volttur.

Elektrik mühendisliğinde de kavramlar var Elektrot potansiyeli Ve temas potansiyel farkı.