Zoals ook in de mechanica kan elektrische energie beschouwd worden als kinetische- en potentiële energie. Potentiële elektrische energie wordt opgebouwd als twee gelijke ladingen steeds dichter bij elkaar worden gebracht.
. Bekende voorbeelden van potentiële energie zijn een voorwerp in het gravitatieveld van de aarde, een geladen deeltje in een elektrisch veld en de energie van een gespannen veer. De SI-eenheid voor (potentiële) energie is de joule (J).
De elektrische verstoring kan ook worden gedefinieerd door een scalair veld: de elektrische potentiaal V. Dit is een algebraïsche scalair (een getal dat negatief kan zijn), met als eenheid de volt [V].
Een geladen deeltje bezit in een elektrisch veld een bepaalde energie. Deze energie wordt elektrische energie genoemd. De elektrische energie per ladingseenheid wordt ook wel de spanning genoemd. De eenheid hiervan is Joule per Coulomb (J/C).
De elektrische potentiaal van een statisch elektrisch veld is de potentiële energie per eenheid lading. De SI-eenheid van elektrische potentiaal is de volt met symbool V (= J/C). Een potentiaalverschil wordt meestal aangeduid met elektrische spanning of voltage.
Potentiële energie is de verzamelnaam van alle energiesoorten die omgezet kunnen worden in kinetische energie. Bijvoorbeeld: een knikker die bovenaan een helling ligt heeft potentiële energie omdat de zwaarte-energie die de knikker heeft omgezet kan worden in kinetische energie bij het naar beneden rollen.
De potentiaal V (voltage) is de potentiele energie van die eenheidslading als gevolg van de aanwezigheid van dat veld.Je formule V=Etot/Q heeft betrekking op een lading Q die een potentiele energie van Etot=QV heeft. Om uit Etot V te berekenen bereken je dus V=Etot/Q=VQ/Q (de lading valt boven en onder weg).
Elektriciteit is een vorm van energie van bewegende elektronen. Dat zijn kleine deeltjes die deel uitmaken van een atoom. Elk elektron heeft een kleine elektrische lading. Als elektronen zich verplaatsen, komt er energie vrij.
De energie die een apparaat krijgt via het stopcontact is elektrische energie. Apparaten hebben dit nodig om een bepaalde taak uit te voeren. Hierbij wordt er altijd energie omgezet in een andere soort energie. Een beeldscherm van een computer heeft elektrische energie nodig, maar zet dit tegelijkertijd om in warmte.
Atomen met elektronen
Het kleinste deeltje waar we eerst naar moeten kijken is een atoom. Dit atoom heeft een kern waar 'elektronen' omheen draaien. Dit zijn hele kleine deeltjes die heen en weer bewegen. Bij deze bewegingen, bijvoorbeeld door een stroomkabel, produceren zij stroom.
De potentiaal op een plaats is een natuurkundige grootheid die op een bepaalde manier samenhangt met de kracht die een deeltje op die plaats ondervindt. Ieder type kracht heeft zijn eigen potentiaal; met andere woorden, op één plaats kunnen er verschillende potentialen gelden.
Potentiaalverschil kan beter worden gedefinieerd als het potentiële energieverschil tussen twee punten in een stroomkring. Hoe groot dat verschil is (uitgedrukt in volt), bepaalt hoeveel potentiële energie er bestaat om elektronen van één specifiek punt naar een ander punt te verplaatsen.
Als er wel arbeid wordt verricht, maar niet alle arbeid wordt omgezet in kinetische energie, dan gaat de extra arbeid naar potentiële energie. Er zijn verschillende vormen van potentiële energie waaronder zwaarteenergie, veerenergie, warmte en chemische energie.
ook wel zwaarte-energie genoemd; energie die vrijkomt bij het laten zakken van een voorwerp (massa) en die nodig is bij het ophijsen van een voorwerp.
In het algemeen kunnen we schrijven voor een constante kracht dat de potentiële energie gelijk is aan: A √ F · dr = -F · Ar - f^F.
Als een voorwerp beweegt, dan zeggen we dat het voorwerp kinetische energie (Ekin) heeft. Als het voorwerp de potentie heeft zichzelf of een ander voorwerp in beweging te brengen, dan zeggen we dat het voorwerp potentiële energie (Epot) heeft.
Energie kan verschillende vormen aannemen, zoals kinetische energie, warme-energie of potentiële energie.
Iemand die juf zou kunnen worden, is een potentiële juf. Iets dat zou kunnen gaan bewegen, heeft potentiële energie. Als een bal bovenaan een heuvel ligt, beweegt hij nog niet, dus is er geen kinetische energie. Zolang de bal vlakbij de rand ligt, bestaat wel de mogelijkheid dat hij gaat bewegen.
Energie is overal aanwezig.Stroom is de verplaatsing van elektrische lading, het is dus het transport van 1 bepaald soort energie.
Stroom heb je in twee smaken: gelijkstroom (Direct Current – DC) en wisselstroom (Alternating Current - AC). Met beide soorten elektriciteit kan je een vermogen verplaatsen, beide hebben een spanning en een stroomsterkte en beide hebben een stroomkring nodig, maar ze gedragen zich heel anders.
Als we de gravitatie-energie per eenheid van massa berekenen, noemen we dat de potentiaal. Onze formule wordt dan: V(r) = G * m2/r. Dit wordt de potentiaal van massa m2 op afstand r van het middelpunt van de planeet genoemd.
Elektrische spanning
De hoeveelheid energie die wordt meegegeven aan de elektrische lading is de spanning (U). De eenheid van spanning wordt gemeten in volt (V). Een andere veelgebruikte benaming hiervoor is voltage.
De potentiele energie van een lading in een electrische potentiaal is U = qV. Om de electrische potentiele energie van twee ladingen te bepalen, stel je voor dat je ze bij elkaar brengt van oneindig ver weg.