Potenciální energie a elektrický potenciál

Potenciální energie Ep elektrického pole je veličina, která nám říká, kolik energie potřebujeme k přemístění náboje z nekonečna do jeho současné pozice. Pokud je vykonaná práce elektrostatických sil při této změně, pak je potenciální energie rovna vztahu

Potenciální energie jako záporně vzatá práce

Pokud elektrické pole vytváří náboj Q1, pak potenciální energie náboje Q2 vzdáleného od Q1 o vzdálenost se rovná vztahu

Vzorce potenciální energie dvou nábojů

Elektrický potenciál φ pak definujeme jako podíl potenciální energie a velikosti náboje samotného. Jednotkou potenciálu je Volt [V]. Pro bodový náboj pak platí, že jeho potenciál v poli, které vytváří náboj Q1, se rovná 

Definice potenciálu bodového náboje

Jako zjednodušující představa nám může posloužit, že potenciál popisuje elektrické pole z energetického hlediska, tedy v jakých místech pole je skryto jaké množství energie. Místa se stejným potenciálem vytvářejí tzv. ekvipotenciální plochy.

Elektrické napětí

Napětí U nám říká, jaký je rozdíl potenciálů mezi bodem B a bodem A.

Napětí jako rozdíl dvou potenciálů

Opět pro zjednodušení si můžeme představit, že nám napětí popisuje energetický spád mezi dvěma místy. Jednotkou napětí je také Volt. Elektrické napětí lze také vyjádřit pomocí elektrické intenzity 

Napětí jako integrál z intenzity