Elektrisk potensial, begrep som brukes til å beskrive tilstanden i et elektrostatisk felt (se elektrisk felt). Elektrisk potensial er dannet etter mønster av det mekaniske potensial, som var kjent fra den rasjonelle mekanikk. Teorien for elektrisk potensial ble grunnlagt og utviklet av G. Green (1793–1841) og C. F. Gauss (1777–1855).

I et elektrisk felt er feltstyrken definert som forholdet mellom kraften som virker på en positiv elektrisk ladning i feltet, og størrelsen av ladningen, altså lik kraften per ladningsenhet. Hvis en ladning Q forskyves en liten strekning i retning mot den elektriske kraften som virker på den, må det utføres et arbeid lik produktet av ladningen, feltstyrken og veistrekningen. Det utførte arbeid blir altså W = Q · E · s. Forholdet mellom arbeidet og ladningen defineres som potensialforskjellen U mellom endepunktene av veistrekningen. I et homogent felt blir U = W/Q = E · s.

Hvis forskyvningen har en retning som danner en skjev vinkel med kraften, blir arbeidet bestemt av kraftens komponent i bevegelsesretningen. Ved en forskyvning som danner en rett vinkel med kraftretningen, blir arbeidet, og dermed potensialforskjellen, lik null, og potensialet blir derfor konstant. Hvis en flate overalt står vinkelrett på retningen av den elektriske kraften, vil alle punktene i flaten ha samme potensial. En slik flate kalles en nivåflate eller en ekvipotensialflate.

Er et elektrostatisk felt dannet mellom ladede ledere, må ledernes overflate bli nivåflater, fordi det vil gå en strøm langs overflaten av en leder inntil alle punkter i lederen har samme elektriske potensial. I feltet mellom lederne øker potensialet kontinuerlig fra den negative til den positive leder, og man kan legge inn mellomliggende nivåflater.

Elektrisk potensial behandles i potensialteorien, som ble utviklet til høy grad av fullkommenhet på rent matematisk grunnlag midt på 1800-tallet. Teorien brukes bl.a. ved beregningen av elektriske linser til elektronmikroskop, til beregning av potensialfordelingen i elektronrør osv.

Elektrisk potensial må alltid angis i forhold til et utgangspunkt hvor potensialet vilkårlig settes lik null. I virkeligheten er det da potensialdifferanser eller spenninger som måles, mens potensialet ifølge sin definisjon alltid inneholder en ubestemt additiv konstant. Som referanse for potensialmålinger velges ofte Jordens potensial. Se elektrisk spenning.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål til artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.