Què és el potencial elèctric

El potencial elèctric és una característica quantitativa d'un camp elèctric que es basa en mesurar el treball de les forces elèctriques que fa el camp quan les càrregues es mouen a través d'ell. S'utilitzen dispositius especials per mesurar el potencial elèctric: electroscopis i electròmetres.

El camp elèctric creat per les càrregues té la següent propietat important: el treball realitzat per les forces de camp quan les càrregues es mouen en ell depèn només de la posició dels punts inicial i final del moviment, però no depèn del camí pel qual es produeix el moviment. (un camp amb aquesta propietat s'anomena potencial).

Per tant, el camp elèctric en qualsevol punt es pot caracteritzar pel treball que fan les forces de camp quan una determinada càrrega es mou d'un punt donat a l'infinit (pràcticament fins a un punt tan llunyà que el camp que hi ha ja es pot considerar igual a zero) .

Aquesta característica és el potencial elèctric en un punt determinat del camp, que s'expressa pel treball que fan les forces de camp quan s'elimina una càrrega positiva d'aquest punt fins a l'infinit.

Si aquest moviment es produeix en la direcció de la força que actua al costat del camp, aleshores aquesta força fa un treball positiu i el potencial del punt de partida és positiu. Si el moviment és cap a la força que actua al costat del camp, aleshores la força del camp fa un treball negatiu i el potencial del punt de partida és negatiu.

Com que el treball realitzat quan una càrrega es mou en un camp elèctric no depèn del camí, sinó només de la posició dels punts inicial i final, el treball realitzat en moure's al llarg de cada camí des del punt A al punt B és igual a la suma. del treball realitzat funciona en anar d'A a infinit i d'infinit a B (ja que els dos últims moviments també representen moviment d'A a B, però per un camí diferent).

En altres paraules, el treball realitzat per les forces de camp quan una unitat de càrrega positiva es mou del punt A al punt B és igual a la diferència de potencials elèctrics als punts A i B.

Una càrrega positiva lliure sota l'acció de la força del camp elèctric sempre es mourà en la direcció de la força, que farà un treball positiu, és a dir, sempre es mourà de punts de potencial més alt a punts de potencial menor. Al contrari, les càrregues negatives es mouran d'un punt de menor potencial a punts de major potencial.

De la mateixa manera que els cossos pesants en un camp gravitatori es mouen de potencial més alt a menor, les càrregues elèctriques positives es mouen de potencial més alt a menor.

Igual que per al moviment dels cossos pesants, no és el nivell absolut en cap punt el que importa, sinó la diferència de nivells dels punts entre els quals es mouen els cossos, per al moviment de les càrregues elèctriques, no és la magnitud del potencial. mateix (mesurat contra l'infinit), que és essencial, però la diferència de potencial dels punts entre els quals es pot produir el moviment de les càrregues elèctriques, per exemple, punts connectats per un cable.

Per tant, en tots els problemes elèctrics no és el potencial el que juga un paper, sinó la diferència de potencial, i per a aquesta última quantitat s'introdueix un nom especial: voltatge (diferència de potencial entre dos punts). La unitat de mesura de la diferència de potencial (tensió) en el sistema pràctic d'unitats és el volt.

També hi ha conceptes en enginyeria elèctrica potencial de l'elèctrode i diferència de potencial de contacte.