Kas ir elektriskais potenciāls
Elektriskais potenciāls ir elektriskā lauka kvantitatīvs raksturlielums, kura pamatā ir elektrisko spēku darba mērīšana, ko lauks veic, kad caur to pārvietojas lādiņi. Elektriskā potenciāla mērīšanai izmanto īpašas ierīces — elektroskopi un elektrometri.
Lādiņu radītajam elektriskajam laukam ir šāda svarīga īpašība: darbs, ko veic lauka spēki, lādiņiem tajā kustoties, ir atkarīgs tikai no kustības sākuma un beigu punkta stāvokļa, bet nav atkarīgs no ceļa, pa kuru notiek kustība. (lauku ar šādu īpašību sauc par potenciālu).
Tāpēc elektrisko lauku jebkurā punktā var raksturot ar darbu, ko lauka spēki veic, kad noteikts lādiņš pārvietojas no dotā punkta uz bezgalību (praktiski līdz tik attālam punktam, ka lauku tajā jau var uzskatīt par vienādu ar nulli) .
Šāds raksturlielums ir elektriskais potenciāls noteiktā lauka punktā, ko izsaka ar darbu, ko lauka spēki veic, kad pozitīvs lādiņš tiek noņemts no šī punkta līdz bezgalībai.
Ja šī kustība notiek tā spēka virzienā, kas iedarbojas uz lauka pusi, tad šis spēks veic pozitīvu darbu un sākuma punkta potenciāls ir pozitīvs. Ja kustība ir vērsta uz spēku, kas iedarbojas uz lauka pusi, tad lauka spēks veic negatīvu darbu un sākuma punkta potenciāls ir negatīvs.
Tā kā darbs, kas tiek veikts, lādiņam pārvietojoties elektriskajā laukā, nav atkarīgs no ceļa, bet tikai no sākuma un beigu punktu stāvokļa, darbs, kas veikts, pārvietojoties pa katru ceļu no punkta A uz punktu B, ir vienāds ar summu no paveiktā darba, dodoties no A uz bezgalību un no bezgalības uz B (jo arī pēdējās divas kustības atspoguļo kustību no A uz B, bet pa citu ceļu).
Citiem vārdiem sakot, darbs, ko veic lauka spēki, kad vienības pozitīvais lādiņš pārvietojas no punkta A uz punktu B, ir vienāds ar elektrisko potenciālu starpību punktos A un B.
Brīvs pozitīvais lādiņš elektriskā lauka spēka iedarbībā vienmēr virzīsies spēka virzienā, kas veiks pozitīvu darbu, tas ir, vienmēr pārvietosies no augstāka potenciāla punktiem uz zemāka potenciāla punktiem. Gluži pretēji, negatīvie lādiņi pārvietosies no zemāka potenciāla punkta uz augstāka potenciāla punktiem.
Tāpat kā smagie ķermeņi gravitācijas laukā pārvietojas no augstāka uz zemāku potenciālu, pozitīvie elektriskie lādiņi pārvietojas no augstāka uz zemāku potenciālu.
Tāpat kā smago ķermeņu kustībai, svarīgs nav absolūtais līmenis jebkurā punktā, bet gan punktu līmeņu atšķirība, starp kuriem ķermeņi pārvietojas, elektrisko lādiņu kustībai tas nav potenciāla lielums. pati (mērot pret bezgalību) , kas ir būtiska, bet potenciālo starpību punktiem, starp kuriem var notikt elektrisko lādiņu kustība, piemēram, punkti, kas savienoti ar vadu.
Tāpēc visās elektriskajās problēmās lomu spēlē nevis potenciāls, bet gan potenciāla atšķirība, un šim pēdējam daudzumam tiek ieviests īpašs nosaukums - spriegums (potenciālā atšķirība starp diviem punktiem). Potenciālu starpības (sprieguma) mērvienība praktiskajā mērvienību sistēmā ir volts.
Ir arī jēdzieni elektrotehnikā elektrodu potenciāls un kontakta potenciāla atšķirība.