ELEKTRIČNI POTENCIJAL

Već znamo o električnoj sili i električnim poljima, pa je pravo pitanje kako je to od koristi nama ljudima?

Da bismo na to odgovorili, moramo razumijeti da kao što postoji gravitaciona potencijalna energija samom pozicijom tijela u gravitacionom polju, tako postoji i električna potencijalna energija usljed položaja u električnom polju i da naelektrisane čestice mogu teći i generisati struju poput vode koja teče u rijeci i generiše svoju sopstvenu riječnu struju.

Naboji različitih predznaka (+ , -) imaju potencijal da ubrzaju jedan prema drugom, kao što tijelo na ivici litice ima potencijal da ubrza prema zemlji zbog svoje mase, i u oba slučaja je polje to koje obavlja rad da proizvede ubrzanje.

Kada se električni naboji kreću unutar električnog polja njihova električna potencijalna energija se mijenja.

 

U gravitacijskom polju kada podižemo tijelo to radimo u suprotnom smjeru od smjera djelovanja gravitacijske sile na tijelo. Kada bi ga podizali vršili bi neki rad i povećala  bi se njegova gravitacijska potencijalna energija. 

U električnom polju, kada se pomiče naboj u suprotnom smjeru od djelovanja električne sile (E) na njega, opet na račun obavljenog rada naboj dobiva dodatnu električnu potencijalnu energiju. 

Što više podižemo tijelo u gravitacijskom polju ili što više pomičemo naboj suprotno od djelovanja električne sile na njega, njihove potencijalne energije biće veće. 

Ovo nas dovodi do  koncepta razlike potencijala, što je razlika u električnim potencijalima izmedju dvije tačke u električnom polju izražena kao promjena u električnoj potencijalnoj energiji kroz električni naboj.

Umjesto potencijalnom energijom u elektrostatici se obično koristimo tom fizičkom veličinom koji nazivamo električni potencijal.

Električni potencijal, koji se označava sa V, pokazuje kolika je električna potencijalna energija jediničnog naboja u nekoj tački električnog polja, a jednak je omjeru električne potencijalne energije i jediničnog naboja u toj tački.

SI jedinica za razliku potencijala je volt, što je ekvivalentno jedan džul (J) po kulonu (C). To znači da kada jedan kulon naboja prodje kroz razliku potencijala od jednog volta on dobije jedan džul energije.

U električnom strujnom krugu slobodni elektroni kreću se s mjesta veće električne potencijalne energije (minus pol) prema mjestu manje električne potencijalne energije (plus pol). Kreću se s mjesta većeg na mjesto manjeg električnog potencijala.

Razlika potencijala za dva kraka obične baterije je negdje izmedju 1.5 volta za male baterije do oko 12 V za bateriju u autu. Baterije obavljaju rad da pomjere naboje, pa volt nije mjera za energiju, već za promjenu energije po jedinici punjenja. Kada električni naboj teče on proizvodi energiju koja se može koristiti, kao što tekuća voda pokreće vodenički točak.

Na ovaj način možemo razgovarati o električnoj struji, te o našoj sposobnosti da upravljamo njome kao gospodari.