Elektromos potenciál

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

Az elektromos potenciál az elektromosságtan egyik alapfogalma. Az elektromos potenciál egy adott pontban egyenlő az elektromos potenciális energia és az elektromos töltés hányadosával. Mértékegysége ebből következően joule per coulomb (J/C), azaz volt (V).

Az elektrosztatikában[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az elektrosztatikában külön elnevezéssel, elektrosztatikus potenciál-ként is említik.

Az elektromos mező az elektromos kölcsönhatást közvetítő erőtér. A nyugvó töltések által létrehozott elektromos mező időben állandó. Jellemzésére az elektromos térerősség (E) szolgál. Az elektromos mező konzervatív erőtér. Az általa létrehozott elektrosztatikus erő is konzervatív erő. Egy erőt konzervatív erőnek nevezünk, ha kifejezhető egy potenciál gradienseként (egy konzervatív erő állandó irányú, és nagyságú erőt jelent). Ilyenek például a gravitációs, az elektrosztatikus erő. Az elektromos tér (E) potenciális energiát (U) hoz létre.

Az elektrosztatikus potenciál (φ, φE vagy V)- a klasszikus elektromágneses elméletben – a tér egy pontján egyenlő a potenciális energia (U) osztva a statikus elektromos tér (E)-hez tartozó töltéssel (q). Az elektrosztatikus potenciált Voltban fejezik ki, amely skaláris mennyiség (joule/coloumb).

Matematikailag: Egy r ponton a statikus elektromos térben (E), az elektrosztatikus potenciál:

 V= -\int\limits_{C}E\, dl

ahol C egy tetszőleges nyomvonal a zéro poteciáltól r-ig.

Mivel rot E=0 (az elektrosztatika egyik alapegyenlete szerint),

az integrál nem függ a C nyomvonal helyzetétől, csupán annak végpontjaitól. tehát ez esetben a elektromos tér konzervatív és a potenciál gradiens határozza meg: E = - grad V

Az elektrosztatikus potenciál:

V = U/q

azaz az elektrosztatikus potenciál szorosan kötődik az elektromos potenciális energiához és kiszámítható ha azt elosztjuk a töltés mennyiséggel.

Az elektrodinamikában[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • Dr. Fodor György – Dr. Vágó István: Villamoságtan 12. füzet, Statikus és stacionárius tér, Tankönyv Kiadó, 1975