Hvad sker der med den potentielle energi fra en stationær ladning, når den begynder at bevæge sig frit fra et punkt et andet under indflydelse på et elektrisk felt?

Den potentielle energi falder

* Elektrisk potentiel energi: En stationær ladning i et elektrisk felt har potentiel energi. Denne energi er et mål for dens position inden for marken, analogt med, hvordan en bold holdes over jorden har gravitationspotentiale energi.

* arbejde udført af det elektriske felt: Når ladningen er fri til at flytte, udøver det elektriske felt en kraft på det, hvilket får den til at accelerere. Denne styrke fungerer på anklagen.

* Energikonvertering: Arbejdet, der udføres af det elektriske felt, konverterer ladningens potentielle energi til kinetisk energi (bevægelsesenergi). Når ladningen bevæger sig, falder dens potentielle energi, mens dens kinetiske energi øges.

Analogi: Forestil dig at rulle en bold ned ad en bakke. Øverst har bolden potentiel energi. Når den ruller ned, omdannes denne potentielle energi til kinetisk energi, og bolden bevæger sig hurtigere.

Nøglepunkter:

* Energibesparelse: Den samlede energi (potentiale + kinetisk) af ladningen forbliver konstant. Tabet af potentiel energi er nøjagtigt lig med gevinsten i kinetisk energi.

* elektriske feltlinjer: Elektriske feltlinjer peger i retning af styrken på en positiv ladning. Anklagen bevæger sig på disse linjer og går fra et område med større potentiale til et område med lavere potentiale.

Matematisk repræsentation:

Ændringen i potentiel energi (ΔPE) af en ladning (Q), der bevæger sig gennem en potentiel forskel (ΔV), er givet af:

Δpe =-q * ΔV

* En positiv ΔV indikerer et skridt fra et lavere potentiale til et højere potentiale (arbejde ville være påkrævet for at flytte afgiften).

* En negativ ΔV indikerer et skridt fra et højere potentiale til et lavere potentiale (arbejdet udføres af marken, hvilket resulterer i et fald i potentiel energi).