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

Zobacz również

  • Ładunek elementarny elektryczny

    Wszystkie ciała występujące w przyrodzie zbudowane są z atomów, które z kolei zbudowane są z trzech rodzajów cząstek tj.:

    Więcej
  • Zasada zachowania ładunku elektrycznego

    Zasada zachowania ładunku elektrycznego jest jednym z podstawowych praw przyrody. Głosi ona, że w układzie izolowanym od otoczenia całkowity ładunek elektryczny, będący algebraiczną sumą wszystkich ładunków układu ciał, się nie zmienia.

    Więcej
  • Sposoby elektryzowania ciał

    .

    Więcej
  • Prawo Coulomba

    Prawo Coulomba dotyczy oddziaływania pomiędzy dwoma punktowymi ładunkami elektrycznymi. Głosi ono, że siła z jaką ładunki oddziałują na siebie jest wprost proporcjonalna do ich iloczynu i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości pomiędzy nimi.

    Więcej
  • Pole elektryczne

    Ładunki elektryczne oddziałują na siebie (przyciągają się lub odpychają) nie stykając się przy tym ze sobą. Jest to możliwe dlatego, że ładunki wytwarzają w swoim otoczeniu pole elektrostatyczne, które można zdefiniować jako właściwość przestrzeni polegającą na tym, że na umieszczony w niej ładunek próbny dzia...

    Więcej

Losowe zadania

Komentarze (0)
Wynik działania 5 + 3 =
Ostatnio komentowane
Nawet 2 !!!!
Amelia Soska • 2020-06-04 11:00:05
Łatwe?
Limo • 2020-06-04 09:34:59
/Fajne\
Zuza • 2020-06-04 05:32:20
Nie polecam 0/10
Ktoś • 2020-06-03 12:15:55
Dzięki pomogło bardzo :)
Luna Smift • 2020-06-02 15:17:28