Što je električni potencijal

Električni potencijal je kvantitativna karakteristika električnog polja koja se temelji na mjerenju rada električnih sila koje polje čini kada se kroz njega kreću naboji. Za mjerenje električnog potencijala koriste se posebni uređaji — elektroskopi i elektrometri.

Električno polje koje stvaraju naboji ima sljedeće važno svojstvo: rad sila polja kada se naboji u njemu gibaju ovisi samo o položaju početne i završne točke gibanja, ali ne ovisi o putanji po kojoj se događa gibanje (polje s takvim svojstvom naziva se potencijal).

Stoga se električno polje u bilo kojoj točki može okarakterizirati radom koji sile polja izvrše kada se određeni naboj pomakne od dane točke do beskonačnosti (praktički do tako udaljene točke da se polje u njoj već može smatrati jednakim nuli) .

Takva karakteristika je električni potencijal u danoj točki polja, koji se izražava radom koji sile polja izvrše kada se pozitivan naboj ukloni iz te točke u beskonačnost.

Ako se to gibanje događa u smjeru sile koja djeluje na strani polja, tada ta sila vrši pozitivan rad i potencijal početne točke je pozitivan. Ako je gibanje prema sili koja djeluje na strani polja, tada sila polja vrši negativan rad i potencijal početne točke je negativan.

Kako rad obavljen kada se naboj giba u električnom polju ne ovisi o putanji, već samo o položaju početne i završne točke, rad obavljen pri kretanju duž svake staze od točke A do točke B jednak je zbroju obavljenog rada rad pri kretanju od A do beskonačnosti i od beskonačnosti do B (budući da posljednja dva kretanja također predstavljaju kretanje od A do B, ali različitim putem).

Drugim riječima, rad sila polja kada se jedinični pozitivni naboj pomakne od točke A do točke B jednak je razlici električnih potencijala u točkama A i B.

Slobodni pozitivni naboj pod djelovanjem sile električnog polja uvijek će se kretati u smjeru sile, koja će izvršiti pozitivan rad, odnosno uvijek će se kretati od točaka većeg potencijala prema točkama nižeg potencijala. Naprotiv, negativni naboji će se kretati od točke nižeg potencijala do točaka višeg potencijala.

Kao što se teška tijela u gravitacijskom polju kreću od višeg prema nižem potencijalu, pozitivni električni naboji se kreću od višeg prema nižem potencijalu.

Kao što za gibanje teških tijela nije bitna apsolutna razina u bilo kojoj točki, već razlika u razinama točaka između kojih se tijela kreću, za gibanje električnih naboja nije bitna veličina potencijala sama (mjerena u odnosu na beskonačnost) , što je bitno, ali razlika potencijala točaka između kojih se može dogoditi kretanje električnih naboja, na primjer, točaka povezanih žicom.

Dakle, u svim električnim problemima ne igra ulogu potencijal, već razlika potencijala, a za ovu posljednju veličinu uvodi se poseban naziv — napon (razlika potencijala između dvije točke). Mjerna jedinica razlike potencijala (napona) u praktičnom sustavu jedinica je volt.

U elektrotehnici također postoje pojmovi potencijal elektrode i kontaktna razlika potencijala.