Na stronie używamy cookies. Korzystanie z witryny oznacza zgodę na ich wykorzystywanie. Szczegóły znajdziesz w Regulaminie.
ZAMKNIJ X

Elektryczna energia potencjalna

Ostatnio komentowane
kappa xdddddddd
kk • 2016-12-07 19:00:41
Do d**y
Hn 88H • 2016-12-06 20:48:20
Polecam
Ola6a • 2016-12-05 19:19:19
super
sr • 2016-12-05 18:58:48
Dzięki za pomoc!
Uczeń • 2016-12-05 17:25:49
Autor:
Drukuj
Drukuj
Rozmiar
AAA

Elektryczna energia potencjalna

Elektryczna energia potencjalna (Ep) związana jest z działaniem siły Coulomba pomiędzy dwoma, bądź większą liczbą ładunków elektrycznych.

Jeżeli w danym układzie ładunków ulega zmianie ich konfiguracja (np. ich wzajemne położenie) to zmienia się wartość energii potencjalnej tego układu.  Zmiana ta jest co do wartości równa pracy (W) wykonanej nad układem przez siłę elektrostatyczną:

|W| = ΔEp = Epk – Ep0

gdzie: Epk, Ep0 – energie potencjalne w stanie końcowym i początkowym.

Elektryczną energię potencjalną układu dwóch ładunków elektrycznych przedstawia równanie:

E _{p}=k \frac{q _{1}q _{2}  }{r}

gdzie: q1, q2 – wartości ładunków, k – stała fizyczna, której wartość zależy od przenikalności elektrycznej próżni i dielektrycznej ośrodka, r – odległość pomiędzy ładunkami.

Wartość energii potencjalnej jest równa pracy potrzebnej do utworzenia układu ładunków, odległych od siebie o r,  które początkowo znajdowały się nieskończenie daleko od siebie i były nieruchome, więc miały energię początkową równą zero.

Jak wynika z ostatniego równania znak energii potencjalnej zależy od rodzaju oddziałujących ładunków elektrycznych. Jeżeli oddziałują ładunki jednoimienne, to ich energia przyjmuje wartości dodatnie. Jeżeli natomiast układ składa się z dwóch ładunków różnoimiennych, to jego energia potencjalna jest ujemna. W obu przypadkach, przy nieskończenie dużej odległości pomiędzy ładunkami energia potencjalna układu jest równa zero.

Elektryczna energia potencjalna - przykład.

Jaka jest energia potencjalna układu elektron-proton w atomie wodoru? Przyjmij, że promień pierwszej orbity wynosi r = 0,5•10-10m.

Rozwiązanie:
Wartości ładunków obydwu cząstek są równe z definicji wartości ładunku elementarnego. Ponieważ cząstki mają przeciwne znaki to energia potencjalna tego układu będzie ujemna:

E _{p} =-k _{0}  \frac{e ^{2} }{r} =-9 \cdot 10 ^{9}  \frac{Nm ^{2} }{C ^{2} }  \cdot  \frac{(1,6 \cdot 10 ^{-19} C) ^{2} }{0,5 \cdot 10 ^{-10}m }  \approx -46 \cdot 10 ^{-19}J

Polecamy również:

Komentarze (0)
2 + 4 =