Elektrivälja potentsiaalne energia

11. klass > Füüsika > 3.kursus – Elektromagnetism

Väljas asuva keha  potentsiaalne energia iseloomustab sellele kehale mõjuvate väljajõudude võimet teha keha liigutamisel tööd, kusjuures väljajõudude poolt tehtav töö on võrdne potentsiaalse energia muudu vastandväärtusega:

Füüsika38

kus A – väljajõudude töö, ΔWp – potentsiaalse energia muutus (NB! Kasutatakse ka Ep, kuid kuna me kasutasime E elektrivälja tugevuse tähisena, siis segaduse vältimiseks kasutame siin teist tähistust); Wp1 ja Wp2 on keha potentsiaalne energia vastavalt alg- ja lõppolekutes.

Elektrivälja jõudude poolt homogeenses elektriväljas laengu liigutamisel tehtav töö on avaldus

Füüsika39

kus A – elektrijõudude töö, E – elektrivälja tugevus, q – liigutatava (positiivse) laengu suurus ja Δd – väljajoone sihiline nihe (Δd = d1 – d2, aga vastavalt laengu kaugused negatiivselt laetud väljatekitajast algus- ja lõpp-punktis mõõdetuna pikki jõujoont) .

Seega võime elektrijõudude töö valemile anda kuju:

Füüsika40

Tähistame

Füüsika41

ning nimetame seda elektriväljas asuva punktlaengu potentsiaalseks energiaks Wp (mõnikord öeldakse ka lihtsalt elektrivälja potentsiaalne energia), kus E – elekrivälja tugevus, q – elektrilaengu suurus ja d, (ka d1 ja d2) – kaugus potentsiaalse energia nullnivoost, milleks on tavaliselt negatiivselt laetud tasand.