Key Concepts

* Potentiële energie van elektrische veld: Dit is de energie die een lading bezit vanwege zijn positie in een elektrisch veld. Het is analoog aan zwaartekrachtpotentiaal energie.

* werk: Het werk dat op een lading door een elektrisch veld wordt gedaan, is de kracht die wordt uitgeoefend door het veld vermenigvuldigd met de afstand de ladingbewegingen.

* Force: De kracht op een lading in een elektrisch veld wordt gegeven door de grootte van de lading vermenigvuldigd met de kracht van de elektrische veld (F =QE).

relatie

De verandering in elektrische potentiële energie (APE) van een lading terwijl deze in een elektrisch veld beweegt, is gelijk aan het negatieve van het werk dat wordt gedaan door het elektrische veld op de lading. Wiskundig:

Δpe =-w

Waar:

* Δpe is de verandering in elektrische potentiële energie

* W Wordt het werk gedaan door het elektrische veld

afleiding

1. Werk: Het werk dat door het elektrische veld op lading wordt gedaan, wordt gegeven door:

W =f * d =qe * d (waarbij 'd' de afstand is verplaatst)

2. Potentiële energie: De verandering in potentiële energie is gelijk aan het negatieve van het gedaan werk:

Δpe =-w =-QE * d

belangrijke punten

* richting: Het werk dat door het elektrische veld wordt uitgevoerd, is negatief als de lading in dezelfde richting beweegt als het elektrische veld (potentiële energie neemt af). Het is positief als de lading tegen het veld beweegt (potentiële energie neemt toe).

* potentieel verschil: De verandering in potentiële energie is ook gerelateerd aan het potentiaalverschil (AV) tussen de twee punten waar de lading beweegt:

Δpe =q * Δv

Voorbeeld

Stel je een positieve lading voor van een punt van hoog potentiaal naar een punt van laag potentieel in een uniform elektrisch veld.

* Het elektrische veld doet positief werk aan de lading (duwt het mee).

* De lading verliest potentiële energie terwijl deze beweegt.

* Het potentiaalverschil tussen de twee punten is negatief (omdat het uiteindelijke potentieel lager is dan het initiële potentieel).

Conclusie

Het werk dat door het elektrische veld op lading wordt gedaan, is direct gerelateerd aan de verandering in de elektrische potentiële energie. Deze verandering is ook gekoppeld aan het potentiële verschil tussen de start- en eindpunten van de beweging van de lading. Deze relaties zijn essentieel voor het begrijpen van het gedrag van ladingen in elektrische velden.