Énergie Potentielle Électrique
L’énergie potentielle électrique, symbolisée par U, est une quantité physique scalaire qui représente l’énergie nécessaire pour déplacer une charge électrique contre un champ électrostatique. L’unité SI de l’énergie potentielle électrique est le joule (J).
Potentiel Électrique
Le potentiel électrique, noté V (ou parfois φ), est une quantité physique scalaire qui décrit l’énergie potentielle d’une charge électrique unitaire dans un champ électrostatique. Il est défini comme la quantité d’énergie de travail nécessaire pour déplacer une charge électrique unitaire d’un point de référence à un point spécifique dans un champ électrique. La formule pour le potentiel électrique en un point a est donnée par : Va = Ua/q.
Énergie Potentielle Électrostatique
L’énergie potentielle électrostatique, UE, d’une charge ponctuelle q en position r en présence d’une charge ponctuelle Q, en prenant une séparation infinie entre les charges comme position de référence, est exprimée par une formule spécifique. De plus, l’énergie potentielle électrique d’une charge donnée ou d’un système de charges est le travail total effectué par un agent externe pour amener la charge ou le système de charges de l’infini à la configuration actuelle sans subir d’accélération.
Mesure du Potentiel Électrique
En unités du Système International (SI), le potentiel électrique est exprimé en joules par coulomb (J⋅C-1), ou en volts (V). Bien que le concept de potentiel électrique soit utile pour comprendre les phénomènes électriques, seules les différences d’énergie potentielle sont mesurables. Ces différences d’énergie potentielle sont mesurées avec un voltmètre.
Analogie avec le Potentiel Gravitationnel
Il est à noter qu’une différence de potentiel électrique est analogue à une différence de potentiel gravitationnel. Dans le dernier cas, une force est exercée sur des objets ayant une masse. Les charges subissent une force lorsqu’il y a une différence de potentiel électrique. La direction de la force dépend du signe de la charge. Le champ électrique E est analogue à g, que nous appelons l’accélération due à la gravité mais qui est en réalité le champ gravitationnel. Tout ce que nous avons appris sur la gravité et la réponse des masses aux forces gravitationnelles peut nous aider à comprendre comment les charges électriques répondent aux forces électriques.
Questions Fréquemment Posées
Qu’est-ce que le potentiel électrique ?
Le potentiel électrique, noté V (ou parfois φ), est une quantité physique scalaire qui décrit l’énergie potentielle d’une charge électrique unitaire dans un champ électrostatique. Va = Ua/q.
Quelle est l’analogie avec le potentiel électrique ?
Une différence de potentiel électrique est analogue à une différence de potentiel gravitationnel. Le champ électrique E est analogue au champ gravitationnel g.
Qu’est-ce qui est important pour le potentiel électrique ?
Bien que le concept de potentiel électrique soit utile pour comprendre les phénomènes électriques, seules les différences d’énergie potentielle sont mesurables et sont mesurées avec un voltmètre.
