41
3.1 Potentiële elektrische energie van een lading in een homogeen elektrisch veld
De potentiële energie van een lading Q in punt P is de arbeid die de elektrische kracht verricht als de lading van punt P naar het RP (negatieve plaat) beweegt. De lading Q kan positief of negatief zijn.
Q > 0
+ + ++ ++ ++ ++ + +
Q<0
+ + ++ ++ ++ ++ + + →
→
F
→
d
d
F
–
+→ +
F verplaatsing verplaatsing
d
– – –– –– –– –– – –
d
F
– verplaatsing verplaatsing
– – –– –– –– –– – –
Epot = WP➔RP Epot = WP➔RP = + F · |∆x| = – F · |∆x| = |Q| · E · d = – |Q| · E · d = Q · E · d = – (– Q) · E · d = Q · E · d We bekomen eenzelfde formule voor beide gevallen:
☞
De potentiële elektrische energie van een lading Q in een punt P op een afstand d van de negatieve plaat in een homogeen veld wordt gegeven door Epot = Q · E · d. Je kunt die formule ook afleiden naar analogie met de formule voor de potentiële zwaarteveldenergie:
+ + + + + + m
Q d
h
– – – – – –
m➔Q g➔E h➔d
Een massa in een zwaarteveld bezit potentiële zwaarteveldenergie.
Een lading in een elektrisch veld bezit potentiële elektrische energie.
Epot = m ∙ g ∙ h
Epot = Q ∙ E ∙ d
E LE K TR IC ITE IT
Ook bij de potentiële elektrische energie is het nodig een RP te kiezen. Bij een homogeen elektrisch veld kiest men het RP op de negatieve plaat.