Elektrik potansiyeli

Elektrik potansiyeli, yük birimi başına elektrik potansiyel enerjisidir (EPE). (Enerji birimi joule ve yük birimi coulomb'dur.) Elektrik potansiyeli, yüklü bir nesnenin sahip olduğu her coulomb yük için elektrik potansiyel enerjisinin ne olacağını veya coulomb başına kaç joule enerji olacağını söyler. Elektrik potansiyeli birimi, coulomb başına joule, Alessandro Volta'nın anısına volt olarak adlandırılmıştır. Bir volt, coulomb başına bir joule'e eşittir.

Değirmen havuzundaki su iyi bir benzetme olabilir. Bir göletteki su, deniz seviyesinden ne kadar yüksekte olduğu için yerçekimsel potansiyel enerjiye sahiptir. Su bir düşüşün üzerinden geçtiğinde enerji kaybeder. Tepelerde 100 litre su ve 1000 joule enerji içeren bir gölet olabilir ve bu nedenle litre başına 10 joule enerji vardır. Başka bir gölette 100 litre su olabilir, ancak gölet daha alçak bir vadide olduğu için sadece 500 joule enerji vardır. Bu gölette litre başına 5 joule vardır. Benzer şekilde, bir yerde, belki de bir elektrik devresinde depolanmış 1000 joule elektrik potansiyel enerjisine sahip 100 coulomb yükümüz olabilir. Elektrik potansiyeli coulomb başına 10 joule enerji olacaktır. Başka bir yerde, belki de aynı elektrik devresindeki başka bir yerde, coulomb başına 5 joule'lük bir elektrik potansiyeli olabilir.

Tıpkı bir kütlenin daha yüksek potansiyel enerjiye sahip olduğu bir yerden, bir uçaktan ya da evrende başka bir yerden, daha düşük potansiyel enerjiye sahip olduğu yere, yere ya da evrende farklı bir yere düşmesi gibi, yükler de düşer. Yükler her zaman daha düşük elektrik potansiyeline veya potansiyeline sahip oldukları yere gideceklerdir. Bu gidiş aynı zamanda 'düşme' olarak da adlandırılır. Bir grup yük ya da yüklü bir nesne, coulomb başına 10 joule elektrik potansiyeli olan bir yerden coulomb başına 5 joule elektrik potansiyeli olan bir yere ya da 10 volt elektrik potansiyeli olan bir yerden 5 volt elektrik potansiyeli olan bir yere düşecektir. Bir cisim üzerinde 20 coulomb yük varsa, 10 volt elektrik potansiyeli olan yerde 200 joule (20 c x (10 j/c) = 200 joule) elektrik potansiyel enerjisine (EPE) sahipken, 5 volt elektrik potansiyeli olan yerde 100 joule (20 c x (5 j/c) = 100 joule) elektrik potansiyel enerjisine sahip olacaktır.

Bu kavram yerçekimi için de geçerli olsa da biz bunu kullanmıyoruz. Bir nesnenin toplam yerçekimsel potansiyel enerjisini (GPE) düşünmek ve kullanmak, kilogram başına GPE'yi kullanmamak neredeyse her zaman daha yararlıdır. Elektrikte, toplam elektrik potansiyel enerjisini kullanmak yerine elektrik potansiyelini, yük başına EPE'yi kullanmak çoğu zaman daha kullanışlıdır.

Elektrik potansiyeli, elektrik potansiyel enerjisi ile aynı şey değildir. Birim yük başına elektrik potansiyel enerjisidir. Elektrik potansiyeli, elektrik potansiyel farkı ile aynı şey değildir. Elektrik potansiyel farkına voltaj da denir (voltaj sayfasına bakın).

Lütfen volt ve voltajın iki farklı şey olduğunu unutmayın. Volt, bir şeyi ölçtüğümüz bir birimdir. Hem elektrik potansiyeli hem de voltaj ölçtüğümüz şeylerdir ve volt her ikisi için de ölçü birimidir. Evet, biraz kafa karıştırıcı ama durum böyle. Volt biriminin sembolü V ile yazılır (9 volt veya 9 V). Voltaj bir formülde kullanıldığında, voltaj sembolü küçük v harfidir. (örneğin voltaj = akım x direnç veya v = ir) Bu, sadece tek harfli bir sembol olduğunda volt (V) ve voltaj (v) arasındaki farkı ayırt eder. Elektrik mühendisleri farkı daha net bir şekilde ayırt etmek için voltaj için 'e' sembolünü kullanırlar (örn. e=ir).

Sorular ve Yanıtlar

S: Elektrik potansiyeli nedir?

S: Elektrik potansiyel enerjisi ve yükü için birimler nelerdir?

S: Elektrik potansiyeli bize yüklü bir nesne hakkında nasıl bilgi verir?

S: Elektrik potansiyeli için kullanılan birime ne denir?

S: Bir volt ne kadara eşittir?

S: Alessandro Volta kimdir?

Harf ile ara