De energie van een systeem is
de hoeveelheid arbeid dat het kan leveren
Een voorwerp in het zwaarteveld vormt een systeem dat energie bezit
potentiele gravitaie energie of zwaarteenergie
Een lading in een elektrisch veld vormt een systeem dat lading bezit
potentiele elektrische energie
arbeid-energie theorema
Wveld = Ekin,2 - Ekin,1
De arbeid W van een resulterende kracht op een
voorwerp = verandering van de kinetische energie van dit
voorwerp
Wveld = ΔEkin = verandering van de kinetische energie
Wveld = Epot,1 - Epot,2
= verschil in de potentiële energie
De potentiele gravitatie energie is
Epot = mhg
Epot = W
De waarde van de pot. gravitatie-energie van een voorwerp
hangt af van
de keuze van het referentiepunt!
W=
+Fz * deltaX
mhg
De potentiele gravitait energie van een systeem in een punt p
is de arbeid die verricht wordt als het zich verplaats van P naar een gekozen referentiepunt.
Als Epot 0 is
Is het voorbeeld op het referentiepunt
De potentiele elektrische energie van een systeem in een punt p is
de arbeid die verricht wordt op een lading als ze zich verplaats van punt p naar een gekozen referentiepunt
Een conservatieve kracht voldoet aan twee voorwaarden
- de kracht hangt alleen van de plaats af
- de arbeid die de kracht verricht op een puntmassa die een traject aflegt
tussen twee willekeurige punten, hangt alleen af van de plaats van het
begin en eindpunt en dus niet van de vorm van het traject.
Bij een niet-conservatieve kracht is de geleverde arbeid
afhankelijk van
het gebruikte pad.
De potentiaal V in punt P is
V=Epot/Q eenheid volt
Q is de lading in het punt P
De potentiele energie van een elektrische lading Q is.
Is afhankelijk van de lading Q
De potentiaal V in een punt is
onafhankelijk van die lading
De potentiele elektrische energie van een lading Qt in een punt P op een afstand r van een bronlading Qb is
KQbQt/r
De potentiaal V oin een punt p is
V = k*Qb/r
(potentiaal zelfde teken als Qb)
Potentiaalverschil
V1-V2 = KQb(1/r1-1/r2)
is onafhankelijk van het gekozen referentiepunt
Punten met dezelfde potentiaal vormen een
equipotentiaaloppervlak
de equipotentiaaloppervlakken zijn
concentrische bollen met Qb als middelpunt
Bij de verplaatsing van een lading in een equipotentiaaloppervlak
wordt geen arbeid geleverd.
Potentiaal bij geladen bol
V (binnen de bol) = V (op de bol)
De veldlijnen bij een geladen bolvormige geleider
De veldlijnen vertrekken vanaf het
oppervlak van de geleider.
