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Centrale nucléaire Isar, Allemagne

Qu'est-ce que l'énergie potentielle électrique ?

En physique, l'énergie potentielle électrique est l'énergie potentielle d'un champ électrostatique. Cela signifie que si une charge électrique ponctuelle est placée en un point, elle exercera une force conservatrice sur toute autre charge présente. Dans ce cas, l'énergie potentielle d'une charge dépend de l'ensemble des charges qu'elle a autour d'elle.

Qu'est-ce que l'énergie potentielle électrique ?

L'énergie potentielle électrique est également appelée énergie potentielle électrostatique lorsque nous nous référons à des systèmes à champs électriques constants dans le temps.

Ce concept est similaire à celui de l'énergie potentielle gravitationnelle. Dans l'énergie potentielle gravitationnelle, un objet à une certaine hauteur est affecté par une force externe qui l'attire vers le centre de la terre. Lorsqu'il s'agit d'énergie potentielle électrique, un corps chargé soumis à une force électrique acquiert de l'énergie potentielle électrique (Ep).

Définition de l'énergie potentielle électrique

L'énergie potentielle électrique d'un système de deux charges placées à distance entre elles est définie comme le travail effectué par la force électrique lorsque les deux charges sont amenées à une distance infinie entre elles.

Fondamentalement, il correspond à l'énergie que possède une charge du simple fait d'être dans un champ électrique à une certaine distance de la charge source et indique l'énergie cinétique potentielle que la charge peut exprimer si elle est laissée libre de ses mouvements.

Travail effectué pour déplacer une charge électrique

Le travail effectué par la force électrique pour déplacer une charge électrique d'un point A à un point B amène les charges à acquérir de l'énergie potentielle. Si nous le relâchons, la force qui les éloigne convertira l'énergie potentielle en travail.

Le travail pour déplacer une particule d'un point A à un point B dans un champ électrique est la différence des énergies potentielles en ces deux points. Cela signifie que le travail que ces champs font pour déplacer une charge électrique entre deux points de l'espace ne dépend pas du chemin suivi mais seulement de la position initiale et finale.

Quelle est la formule de l'énergie potentielle électrique ?

L'énergie potentielle électrique qui a une charge ponctuelle q en présence d'une autre charge ponctuelle Q séparée entre elles est :

Ep = K⋅Q⋅q / r

où:

  • Ep représente l'énergie potentielle électrique. Dans le système international de mesures, il est mesuré en Joules (J).

  • Q et q sont les valeurs des deux charges ponctuelles exprimées en Coulombs (C).

  • r est la distance qui les sépare exprimée en mètres (m).

  • K est la constante de la loi de Coulomb. Pour le vide sa valeur est d'environ 9 · 10 ^ 9 N · m ^ 2 / C ^ 2.

Si les charges ont le même signe, l'énergie potentielle électrique est positive, s'il y a une charge positive et une charge négative, l'énergie potentielle sera négative.

Quel est le potentiel électrique ?

L'énergie potentielle par unité de charge est appelée potentiel électrique. Ce concept est très général puisque le potentiel en un point est indépendant de la charge d'essai

Auteur :

Date de publication : 7 septembre 2021
Dernier examen : 7 septembre 2021