Napięcie elektryczne i energia pola

Pole elektryczne to nie tylko siła oddziałująca na ładunki, ale również magazyn energii. Gdy ładunek znajduje się w polu, może ono wykonać pracę (np. przesunąć ten ładunek).

Potencjał elektryczny (oznaczany jako V) informuje nas o energii, jaką miałby ładunek dodatni w danym punkcie pola. Im wyższy potencjał, tym większa energia. Miarą potencjału jest wolt, gdzie 1V = 1J/1C.

Energia elektryczna ładunku q w polu można wyrazić wzorem: E_e = qV. Gdy ładunek dodatni przemieszcza się zgodnie z kierunkiem pola, jego energia elektryczna maleje, a energia kinetyczna rośnie.

💡 Zapamiętaj! Napięcie elektryczne (u) pojawia się tylko między punktami o różnych potencjałach i określa pracę pola przypadającą na jednostkowy ładunek: W = qu.

Praca wykonana przez pole elektryczne na ładunku przemieszczającym się między punktami a i b wynosi: W = q$V_a - V_b$. Ta różnica potencjałów $V_a - V_b$ to właśnie napięcie elektryczne. Pole wykonuje pracę tylko wtedy, gdy występuje napięcie między punktami.