Potentiel électrique

Le potentiel électrique est l'énergie potentielle électrique (EPE) par unité de charge. (L'unité d'énergie est le joule et l'unité de charge est le coulomb.) Le potentiel électrique indique ce que sera l'énergie potentielle électrique d'un objet chargé pour chaque coulomb de charge qu'il possède, ou combien de joules d'énergie il y aura par coulomb. L'unité du potentiel électrique, le joule par coulomb, est appelée volt en mémoire d'Alessandro Volta. Un volt est égal à un joule par coulomb.

Une bonne analogie est l'eau dans un étang de moulin. Dans un étang, l'eau a une énergie potentielle gravitationnelle en raison de sa hauteur au-dessus du niveau de la mer. Lorsque l'eau franchit une chute, elle perd de l'énergie. Il peut y avoir un étang dans les collines avec 100 litres d'eau et 1000 joules d'énergie dans l'étang, et il y a donc 10 joules d'énergie par litre. Un autre étang peut avoir 100 litres d'eau mais seulement 500 joules d'énergie parce qu'il se trouve dans une vallée inférieure. Cet étang a une énergie de 5 joules par litre. De même, nous pourrions avoir 100 coulombs de charge avec 1000 joules d'énergie potentielle électrique stockée quelque part, peut-être dans un circuit électrique. Le potentiel électrique serait de 10 joules d'énergie par coulomb. À un autre endroit, peut-être à un autre endroit dans le même circuit électrique, il pourrait y avoir un potentiel électrique de 5 joules par coulomb.

Tout comme une masse tombe d'un endroit où elle a une énergie potentielle plus élevée, un avion ou un autre endroit de l'univers, vers un endroit où elle a une énergie potentielle plus faible, le sol ou un autre endroit de l'univers, il en va de même pour les charges. Les charges iront toujours là où elles ont un potentiel électrique plus faible ou un potentiel plus faible. Ce déplacement est également appelé "chute". Un groupe de charges ou un objet chargé tombera d'un endroit où il y a un potentiel électrique de 10 joules par coulomb à un endroit où il y a un potentiel électrique de 5 joules par coulomb, ou d'un endroit avec un potentiel électrique de 10 volts à un endroit avec un potentiel électrique de 5 volts. S'il y a 20 coulombs de charge sur un objet, il passera d'une énergie potentielle électrique (EPE) de 200 joules (20 c x (10 j/c) = 200 joules) à l'endroit où il y a un potentiel électrique de 10 volts à une énergie potentielle électrique de 100 joules (20 c x (5 j/c) = 100 joules) à l'endroit où il y a un potentiel électrique de 5 volts.

Bien que ce concept soit également valable pour la gravité, nous ne l'utilisons pas. Il est presque toujours plus utile de penser et d'utiliser l'énergie potentielle gravitationnelle totale, GPE, d'un objet et de ne pas utiliser la GPE par kilogramme. En électricité, il est très souvent plus utile d'utiliser le potentiel électrique, l'EPE par charge, au lieu d'utiliser l'énergie potentielle électrique totale.

Le potentiel électrique n'est pas la même chose que l'énergie potentielle électrique. Il s'agit de l'énergie potentielle électrique par unité de charge. Le potentiel électrique n'est pas la même chose que la différence de potentiel électrique. La différence de potentiel électrique est également appelée tension (voir la page sur la tension).

Veuillez noter que le volt et le voltage sont deux choses différentes. Le volt est l'unité de mesure d'une chose. Le potentiel électrique et le voltage sont tous deux des choses que nous mesurons et le volt est l'unité de mesure des deux. Oui, c'est un peu confus, mais c'est comme ça. Le symbole de l'unité volt est écrit avec un V (9 volts ou 9 V). Lorsque la tension est utilisée dans une formule, le symbole de la tension est un v minuscule ( par exemple tension = courant x résistance ou v = ir). Cela permet de distinguer la différence entre les volts (V) et la tension (v) lorsqu'il n'y a qu'un seul symbole à une lettre. Les ingénieurs électriciens utilisent le symbole "e" pour la tension (par exemple, e=ir) pour distinguer plus clairement la différence.

Questions et réponses

Q : Qu'est-ce que le potentiel électrique ?

Q : Quelles sont les unités de l'énergie potentielle électrique et de la charge ?

Q : Comment le potentiel électrique nous renseigne-t-il sur un objet chargé ?

Q : Comment s'appelle l'unité de potentiel électrique ?

Q : Combien vaut un volt ?

Q : Qui était Alessandro Volta ?

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