En física, l'energia potencial elèctrica és l'energia potencial d'un camp electrostàtic. Això vol dir que si se situa una càrrega elèctrica puntual en un punt, aquesta exercirà una força conservativa sobre qualsevol altra càrrega present. En aquest cas l'energia potencial d'una càrrega depèn del conjunt de càrregues que té al voltant.
L'energia potencial elèctrica també rep el nom d'energia potencial electrostàtica quan ens referim a sistemes amb camps elèctrics constants en el temps.
Aquest concepte és semblant a el de l'energia potencial gravitatòria. En l'energia potencial gravitatòria, un objecte a una certa altura es veu afectat per una força externa que l'atreu cap al centre de la terra. Quan es tracta de l'energia potencial elèctrica, un cos carregat sotmès a una força elèctrica adquireix energia potencial elèctrica (Ep).
Definició d'energia potencial elèctrica
L'energia potencial elèctrica d'un sistema de dues càrregues col·locades a una distància entre elles es defineix com el treball realitzat per la força elèctrica quan les dues càrregues es porten a una distància infinita entre elles.
Bàsicament correspon a l'energia que posseeix una càrrega pel sol fet d'estar dins d'un camp elèctric a certa distància de la càrrega font i indica l'energia cinètica potencial que la càrrega pot expressar si es deixa lliure per moure.
Treball realitzat per desplaçar una càrrega elèctrica
El treball realitzat per la força elèctrica per a traslladar una càrrega elèctrica des d'un punt A a un punt B fa que les càrregues adquireixin energia potencial. Si la deixem anar, la força que les allunya convertirà l'energia potencial en treball.
El treball per desplaçar una partícula d'un punt A a un punt B en un camp elèctric és la diferència de les energies potencials en aquests dos punts. Això vol dir que la feina que realitzen aquests camps per moure una càrrega elèctrica entre dos punts en l'espai no depèn de el camí seguit sinó només de la posició inicial i final.
Quina és la fórmula de l'energia potencial elèctrica?
L'energia potencial elèctrica que posseeix una càrrega puntual q en presència d'una altra càrrega puntual Q separades entre elles és:
Ep = K⋅Q⋅q / r
on:
-
Ep representa l'energia potencial elèctrica. En el sistema internacional de mesures es mesura en Joules (J).
-
Q iq són els valors de les dues càrregues puntuals expressades en coulombs (C).
-
r és la distància que les separa expressada en metres (m).
-
K és la constant de la llei de Coulomb. Per al buit el seu valor és aproximadament 9 · 10 ^ 9 N · m ^ 2 / C ^ 2.
Si les càrregues tenen el mateix signe l'energia potencial elèctrica és positiva, si hi ha una càrrega positiva i una altra negativa, l'energia potencial serà negativa.
Què és el potencial elèctric?
A l'energia potencial per unitat de càrrega se li denomina el potencial elèctric. Aquest concepte és molt general ja que el potencial en un punt és independent de la càrrega de prova