2.2  SPENNING

POTENSIAL

I en leder hvor det går elektrisk strøm blir det utviklet varme.  Varmen utvikles fordi elektronene møter motstand når de beveger seg fra atom til atom i en leder.

Når det flyter en konstant likestrøm mellom to punkter i en leder, er strømstyrken lik i hele lederen.  Strømmen som er kinetisk energi holder seg uforandret pga lik strøm.  Mellom punktene  1 og 2  i figur 2.2.1 blir det frigjort varmeenergi pga strømmen som går i lederen.  Ladningens potensielle energi minker når den beveger seg fra punkt 1 til 2, mens ladningen er uforandret.  Sagt på en annen måte: potensialet i punkt 1 er større enn i punkt 2.

Potensiell energi - er den energi et legeme har når det er i ro i forhold til et annet legeme som er i ro

Kinetisk energi - er den energi et legeme har når den beveger seg

Den energien som finnes i et punkt på en leder kalles potensialet i punktet.

                                                                                 2.2.1

            V         potensialet i et punkt   (V)

            W        arbeid   (J)       (Joule)

            Q         ladning   (C)

Figur 2.2.1

SPENNING

Differansen eller potensialforskjellen mellom to punkter gir oss spenningen mellom punktene.

                                                                        2.2.2

U₁₂     Spenning mellom punktene 1 og 2   (V)

Spenningen har også polaritet: 

Er potensialet større i punkt 1 enn i punkt 2 er spenningen U₁₂  positiv

Er potensialet større i punkt 2 enn i punkt 1 er spenningen U₁₂ negativ

Ladningen Q er lik i begge punktene.

Spenning er arbeid mellom punktene dividert på ladningen.

                                                                                 2.2.3

VARMETAP

Differansen mellom arbeid i punkt 1 og 2 gir varmetap.

                                                                                 2.2.3

            W      Varmetap   (J)

            W₁      arbeid i punkt 1

            W₂      arbeid i punkt 2

Eksempel 2.2.1

Energien i punkt 1 på en leder er 100 J og ladningen 4 C.  Energien i punkt 2 er 80 J.

a)         Finn potensialene i punktene 1 og 2  på lederen.

b)         Hvor stort er varmetapet mellom punktene?

c)         Finn spenningen mellom punktene og spenningens polaritet.

Løsning:

a)        

b)        

c)        

ELEKTRISK FELTSYRKE

Elektrisk feltstyrke er spenningen mellom to punkter på en leder dividert med avstanden mellom punktene.

                                                                                             2.2.4

            E          elektrisk feltstyrke   (V/m)

            l           lederlengde   (m)

            U         spenning   (V)

Elektrisk feltstyrke kommer vi tilbake til i kapittel 4.0  Elektriske felt.