Energia potencjalna, potencjał i napięcie — teoria

Potencjał elektryczny mówi, jaka energia potencjalna przypada na jednostkowy ładunek:

$$\varphi=\frac{E_p}{q}$$

$\varphi$ to potencjał w woltach, $E_p$ — energia potencjalna, a $q$ — ładunek ze znakiem. Napięcie między punktami $A$ i $B$ jest różnicą ich potencjałów: $U_{AB}=\varphi_A-\varphi_B$.

Zmiana energii potencjalnej przy przejściu z $A$ do $B$ wynosi $\Delta E_p=q(\varphi_B-\varphi_A)$. Praca pola ma przeciwny znak:

$$W_{pola}=-\Delta E_p=qU_{AB}$$

Pamiętaj o znaku ładunku. Dodatni ładunek samoistnie porusza się w stronę mniejszego potencjału; dla ładunku ujemnego zależność jest odwrotna. Potencjał od kilku źródeł dodaje się algebraicznie.

Nie utożsamiaj potencjału w punkcie z napięciem między punktami. Znak ładunku ma znaczenie przy obliczaniu zmiany energii potencjalnej.