Kaj je električni potencial

Električni potencial je kvantitativna značilnost električnega polja, ki temelji na merjenju dela električnih sil, ki jih polje opravi, ko se naboji premikajo skozenj. Za merjenje električnega potenciala se uporabljajo posebne naprave — elektroskopi in elektrometri.

Električno polje, ki ga ustvarjajo naboji, ima naslednjo pomembno lastnost: delo poljskih sil, ko se naboji premikajo v njem, je odvisno samo od položaja začetne in končne točke gibanja, ni pa odvisno od poti, po kateri poteka gibanje. (polje s tako lastnostjo imenujemo potencial).

Zato lahko električno polje na kateri koli točki označimo z delom, ki ga poljske sile opravijo, ko se določen naboj premakne iz dane točke v neskončnost (praktično do tako oddaljene točke, da se polje v njej že lahko šteje za enako nič) .

Takšna značilnost je električni potencial na dani točki v polju, ki je izražen z delom, ki ga poljske sile opravijo, ko se pozitivni naboj odstrani od te točke v neskončnost.

Če se to gibanje zgodi v smeri sile, ki deluje na strani polja, potem ta sila opravi pozitivno delo in potencial začetne točke je pozitiven. Če je gibanje usmerjeno proti sili, ki deluje na strani polja, potem sila polja opravi negativno delo in potencial začetne točke je negativen.

Ker delo, opravljeno pri gibanju naboja v električnem polju, ni odvisno od poti, temveč le od položaja začetne in končne točke, je delo, opravljeno pri premikanju po vsaki poti od točke A do točke B, enako vsoti opravljenega dela pri prehodu iz A v neskončnost in iz neskončnosti v B (saj tudi zadnji dve gibi predstavljata gibanje od A do B, vendar po drugi poti).

Z drugimi besedami, delo, ki ga opravijo poljske sile, ko se enota pozitivnega naboja premakne od točke A do točke B, je enako razliki električnih potencialov v točkah A in B.

Prosti pozitivni naboj se bo pod delovanjem sile električnega polja vedno gibal v smeri sile, ki bo opravila pozitivno delo, torej se bo vedno gibal od točk višjega potenciala do točk nižjega potenciala. Nasprotno, negativni naboji se bodo premikali od točke z nižjim potencialom do točk z višjim potencialom.

Tako kot se težka telesa v gravitacijskem polju premikajo od višjega k nižjemu potencialu, se pozitivni električni naboji premikajo od višjega k nižjemu potencialu.

Tako kot pri gibanju težkih teles ni pomembna absolutna raven na kateri koli točki, temveč razlika v nivojih točk, med katerimi se telesa gibljejo, pri gibanju električnih nabojev ni pomembna velikost potenciala sama (merjeno proti neskončnosti), ki je bistvenega pomena, temveč potencialna razlika točk, med katerimi lahko pride do gibanja električnih nabojev, na primer točk, povezanih z žico.

Zato pri vseh električnih problemih ne igra vloge potencial, temveč potencialna razlika, za to zadnjo količino pa je uvedeno posebno ime - Napetost (potencialna razlika med dvema točkama). Merska enota potencialne razlike (napetosti) v praktičnem sistemu enot je volt.

V elektrotehniki so tudi pojmi potencial elektrode in kontaktna potencialna razlika.