Elektrický potenciál a napětí

Potenciální energie a elektrický potenciál

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

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

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 

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.

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