Vad är elektrisk potentiell energi?

Elektrisk potentiell energi är en mätning av mängden elektrisk energi som lagras på en viss plats eller enhet, till exempel ett batteri.Den vanligaste mätningen av elektrisk potentiell energi är volt.Detta förenklar tekniskt den potentiella energin till elektrisk potential, skillnaden är att den mäts per laddningsenhet istället för att ta hänsyn till alla specifika laddningar.Det är mängden arbete som eventuellt kan göras till följd av positionen eller en viss konfiguration av de elektriska laddningarna.

Att förstå gravitationspotentialenergi är ett bra sätt för en att börja förstå idén om elektrisk potentiell energi.Tyngdkraften är en kraft som drar alla kroppar av materia mot varandra, och jordens gravitationella drag håller saker på marken.Om någon skulle hålla en 2,2 pund (1 kg) sten 3,28 fot (1 m) över jorden, skulle han eller hon i princip slåss mot allvar.Jordens gravitationskraft skulle försöka dra ner den berget, och den kraften på den otydliga berget är gravitationspotential energi, beroende på avståndet från jorden och objektets vikt.Den potentiella energin släpps när berget tappas.

En elektrisk laddning kan ha lagrat energi på samma sätt som en sten som hålls ovanför jorden gör.Man kan föreställa sig en Van de Graff -sfär mdash;en elektrisk anordning som har en positiv laddning runt utsidan av den och som ofta används i vetenskapliga experiment för att visa saker som statisk elektricitet och mdash;och en annan positiv elektrisk laddning hölls bort från sfären.Att driva den positiva laddningen till sfärens yttre kant skulle kräva en viss mängd energi för att övervinna den elektriska avstötningen som skapats av det motsatta fältet.Denna mängd energi är den elektriska potentiella energin, och den påverkas av avståndet från källan till det elektriska fältet, som en sten som hålls längre över jorden har mer gravitationspotential energi.Om laddningen som hölls bort från sfären var dubbelt så kraftfull, skulle den ha dubbelt så mycket som en tyngre sten skulle göra i gravitationella exemplet.

För att förenkla processen för att bestämma den specifika elektriska potentiella energin för ett visst objekt eller krets, förenklas vanligtvis termen för att redovisa olika laddningar.Denna mätning ges i joules per coulomb, varvid joules är en energienhet och Coulomb är en elektrisk kraft.Detta innebär att en viss plats inom ett elektriskt fält skulle ha en elektrisk potential på 12 joules per coulomb, och den specifika elektriska potentiella energin kan bestämmas utifrån detta.En coulomb-laddning skulle ha 12 joules energi, och en två-Coulomb-laddning skulle ha 24.