Elektrische potentiaal
4.1 POTENTIËLE ELEKTRISCHE ENERGIE IN EEN ELEKTRISCH VELD
1. Definitie
Een voorwerp dat zich in de buurt van het aardoppervlak bevindt, in het
zwaartekrachtveld, ondervindt een aantrekkende kracht van de aarde. Om een
voorwerp tegen de zwaartekracht in naar een bepaalde hoogte te brengen ten opzichte
van een referentiepunt moet er arbeid op het voorwerp worden verricht. Het voorwerp
krijgt daardoor potentiële gravitationele energie. Dit geldt ook in een homogeen
elektrisch veld, waarbij een positieve lading in de buurt van een negatief geladen
plaat een aantrekkende kracht van de negatieve plaat ondervindt. Daardoor heeft de
lading potentiële elektrische energie.
grootheid symbool SI-eenheid afkorting
potentiële Epot joule J
elektrische
energie
2. Potentiële elektrische energie bij positieve en negatieve ladingen
Een positieve lading wordt aangetrokken door de negatieve plaat in een homogeen
veld. De negatieve plaat wordt gekozen als het referentiepunt waarop de potentiële
elektrische energie gelijk is aan 0 J. Hoe dichter een positieve lading bij de negatieve
plaat komt, hoe kleiner de potentiële elektrische energie.
Een negatieve lading wordt afgestoten door de negatieve plaat. Hoe dichter een
negatieve lading bij de negatieve plaat komt, hoe hoger de potentiële elektrische
energie. De potentiële elektrische energie neemt recht evenredig af met de afstand
tot de negatieve plaat.
3. Arbeid
De arbeid (W) die wordt verricht door de coulombkracht om een positieve lading Q p over
een afstand Δx tot aan de negatieve plaat te verplaatsen, is gelijk aan:
W = Epot = Fc ⋅ Δx = E ⋅ Qp ⋅ Δx
4. Potentiële elektrische energie in een homogeen veld
Epot = E ⋅ Qp ⋅ Δx
4.2 ELEKTRISCHE POTENTIAAL IN EEN HOMOGEEN VELD
4.2.1 Grootte van de elektrische potentiaal in een homogeen veld
1. Definitie
In een elektrisch veld kan potentiële elektrische energie op een bepaalde plaats erg
verschillen naargelang de grootte van de proeflading. Epot is een eigenschap van de
proeflading. Om onafhankelijk van de proeflading elektrische velden met elkaar te
vergelijken, werd de grootheid potentiaal ingevoerd. Je kunt de elektrische potentiaal
(V) bepalen op elk punt in het elektrisch veld en het is gedefinieerd als de potentiële
energie per eenheid van lading.
grootheid symbool SI-eenheid afkorting
elektrische V Volt (= J
potentiaal J oule V (= )
) C
C oulomb
1
4.1 POTENTIËLE ELEKTRISCHE ENERGIE IN EEN ELEKTRISCH VELD
1. Definitie
Een voorwerp dat zich in de buurt van het aardoppervlak bevindt, in het
zwaartekrachtveld, ondervindt een aantrekkende kracht van de aarde. Om een
voorwerp tegen de zwaartekracht in naar een bepaalde hoogte te brengen ten opzichte
van een referentiepunt moet er arbeid op het voorwerp worden verricht. Het voorwerp
krijgt daardoor potentiële gravitationele energie. Dit geldt ook in een homogeen
elektrisch veld, waarbij een positieve lading in de buurt van een negatief geladen
plaat een aantrekkende kracht van de negatieve plaat ondervindt. Daardoor heeft de
lading potentiële elektrische energie.
grootheid symbool SI-eenheid afkorting
potentiële Epot joule J
elektrische
energie
2. Potentiële elektrische energie bij positieve en negatieve ladingen
Een positieve lading wordt aangetrokken door de negatieve plaat in een homogeen
veld. De negatieve plaat wordt gekozen als het referentiepunt waarop de potentiële
elektrische energie gelijk is aan 0 J. Hoe dichter een positieve lading bij de negatieve
plaat komt, hoe kleiner de potentiële elektrische energie.
Een negatieve lading wordt afgestoten door de negatieve plaat. Hoe dichter een
negatieve lading bij de negatieve plaat komt, hoe hoger de potentiële elektrische
energie. De potentiële elektrische energie neemt recht evenredig af met de afstand
tot de negatieve plaat.
3. Arbeid
De arbeid (W) die wordt verricht door de coulombkracht om een positieve lading Q p over
een afstand Δx tot aan de negatieve plaat te verplaatsen, is gelijk aan:
W = Epot = Fc ⋅ Δx = E ⋅ Qp ⋅ Δx
4. Potentiële elektrische energie in een homogeen veld
Epot = E ⋅ Qp ⋅ Δx
4.2 ELEKTRISCHE POTENTIAAL IN EEN HOMOGEEN VELD
4.2.1 Grootte van de elektrische potentiaal in een homogeen veld
1. Definitie
In een elektrisch veld kan potentiële elektrische energie op een bepaalde plaats erg
verschillen naargelang de grootte van de proeflading. Epot is een eigenschap van de
proeflading. Om onafhankelijk van de proeflading elektrische velden met elkaar te
vergelijken, werd de grootheid potentiaal ingevoerd. Je kunt de elektrische potentiaal
(V) bepalen op elk punt in het elektrisch veld en het is gedefinieerd als de potentiële
energie per eenheid van lading.
grootheid symbool SI-eenheid afkorting
elektrische V Volt (= J
potentiaal J oule V (= )
) C
C oulomb
1
