Science >> Wetenschap >  >> Energie

Wat is het verschil tussen elektrisch potentieel en energie?

De termen "elektrisch potentieel" en "elektrische potentiële energie" zijn nauw verwant, maar ze vertegenwoordigen verschillende concepten:

Elektrisch potentieel (spanning):

* Definitie: Elektrisch potentieel op een punt is de hoeveelheid werk Nodig om een ​​eenheid positieve lading van een referentiepunt (meestal oneindig) naar dat punt te brengen.

* eenheden: Volt (v)

* analogie: Stel je een heuvel voor. De hoogte van de heuvel vertegenwoordigt het elektrische potentieel. Hoe hoger de heuvel, hoe meer potentiële energie een bal bovenaan heeft.

* Voorbeeld: Een 9V -batterij heeft een potentieel verschil van 9V over zijn terminals. Dit betekent dat 9 joules van werk nodig zijn om 1 coulomb van lading van de negatieve terminal naar de positieve terminal te verplaatsen.

Elektrische potentiële energie:

* Definitie: Elektrische potentiële energie is de energie dat een geladen object bezit vanwege zijn positie in een elektrisch veld.

* eenheden: Joules (J)

* analogie: Doorgaan met de heuvelanalogie, hangt de potentiële energie van een bal op de heuvel af van zijn massa en het is hoogte (het elektrische potentieel).

* Voorbeeld: Als u een 1 Coulomb -lading hebt geplaatst op de positieve terminal van een 9V -batterij, heeft deze 9 joules elektrische potentiële energie.

Belangrijkste verschillen:

* Natuur: Elektrisch potentieel is een scalair hoeveelheid, terwijl elektrische potentiële energie een scalair is hoeveelheid gerelateerd aan het potentieel en de lading.

* afhankelijkheid: Elektrisch potentieel hangt alleen af ​​van het elektrische veld, terwijl elektrische potentiële energie afhankelijk is van de lading en het elektrische potentieel.

* eenheden: Elektrisch potentieel wordt gemeten in volt, terwijl elektrische potentiële energie wordt gemeten in joules.

Relatie:

De relatie tussen elektrisch potentieel (V) en elektrische potentiële energie (U) is:

* u =qv

waar 'q' de lading van het object is.

Samenvattend:

* Elektrisch potentieel is als een "hoogte" in een elektrisch veld, wat het potentieel voor een geladen object vertegenwoordigt om energie te krijgen.

* elektrische potentiële energie is de werkelijke energie die een geladen object bezit vanwege zijn positie in het elektrische veld.