Elektrische potentiaal
arbeid energie verplaatsing agv kracht [W] = J iets heeft energie als het arbeid kan leveren [E] = J
zwaarteveld elektrisch veld Q a omgezet in Eelektr (arbeid) Q b lading heeft Ep in een elektrisch veld (vb. 100 J) omgezet in Eelektr (arbeid) vb. 100 J Q b lading heeft nog Ep = 0 J
geleverde arbeid W = Qt · (Va - Vb) Steeds begin – eind ! Q a potentiaal V Ep van de eenheidslading Qt(+1C) in een punt van het elektrisch veld van Qb [V] = V (volt) vb. stel Q = 5C → Ep = 100J dan Q = 1C → Ep = dus V = 20V in punt a: Ep = Qt · Va geleverde arbeid W = Qt · (Va - Vb) Steeds begin – eind ! Q a Ep (vb. 100 J) omgezet in Eelektr (arbeid) vb. 100 J 20J Q b Ep = 0 J
Toepassing : elektrische voeding
Hoe potentiaal berekenen ? V = Ep / |Qt| Potentiële energie : verrichte arbeid = coulombkracht × verplaatsing Coulombkracht verandert tijdens verplaatsing ! : integralen …. later
Epot = ( k.Qb.Qt ) / r = potentiële energie van lading Qt op afstand r van bronlading Qb
V = Ep / Qt = = {( k. Qt. Qb ) / r} / Qt V = ( k. Qb ) / r Scalaire grootheid ! alleen afhankelijk van bronlading en afstand !
Als Qb > 0 is V > 0 : potentiaal neemt af als afstand stijgt Als Qb < 0 is V < 0 : potentiaal neemt toe ( wordt minder negatief ) als afstand stijgt
Verloop potentiaal in veld positief geladen bol Bol straal rb * Punt c dat ligt buiten de bol ( r rb ) V = k.Qb / r Hoe groter r, hoe kleiner V : HYPERBOOLTAK
* punt b op het boloppervlak : V = k. Qb / rb Elk punt op boloppervlak heeft dezelfde potentiaal : EQUIPOTENTIAALOPPERVLAK
Binnen bol : - geen elektrische kracht - geen arbeid om lading te verplaatsen - potentiaalverschil = 0 ( W = Qt. (Va – Vb ) = 0 ) -potentiaal binnen bol = potentiaal op bol !!