Frage von Cocktailuuu, 18

Was sind Potenziale (Physik, Elektrizität)?

Meine Frage ist, was Potenziale sind oder was potenzial heißt.

Antwort
von MatthiasHerz, 11

Ein statisches elekrisches Feld ordnet jedem Punkt des Raumes ein elektrischen Potenzial zu, die abhängig ist von der Lageenergie und der Ladung bzw. der Menge der Ladungsträger.

Die Einheit des elektrischen Potenzials ist Volt (V) = Watt je Ampère (W/A) = Joule je Coulomb (J/C).

Die Differenz zwischen zwei elektrischen Potenzialen nennt man die elektrische Spannung U mit der Einheit Volt (V).

Expertenantwort
von Hamburger02, Community-Experte für Physik, 2

"Potential" heißt wörtlich übersetzt "Möglichkeit". Gemeint ist die Möglichkeit, Arbeit zu verrichten.

Antwort
von Discipulus77, 9

Ein Potential in der Physik ordnet in einem Kraftfeld jedem Punkt eine skalare (kein Vektor) Größe zu, die etwas über die potentielle Energie an diesem Punkt aussagt.Dabei handelt es sich jedoch nicht um die potentielle Energie.

Elektrisches Potential ist definiert als phi = W/q. Also die potentielle Energie ohne q. Sie berücksichtigt also nicht die Ladung eines Körpers, sondern nutzt nur Parameter des elektrischen Feldes, um an jedem Punkt dieses Feldes eine Aussage über die potentielle Energie eines Körpers machen zu können, ohne dabei den Körper in die Formel mit ein zu beziehen.

Analog dazu ist Gravitationspotential definiert als F = E/m. E = potentielle Energie (nicht E im E-Feld für die Feldstärke). Sie erlaubt es im G-Feld eine Aussage über die potentielle Energie an jedem Punkt treffen zu können.

Ein Potentialdifferenz gibt zum Beispiel, wenn man die Art des Feldes und den Körper kennt, eine notwendige Arbeit an, die zu verrichten ist, wenn der Körper bewegt wird, oder die der Körper verrichtet. Dazu muss man dann die entsprechenden Größen kennen, z.B. im E-Feld neben der Potentialdifferenz auch die Ladung der untersuchten Teilchen. 

Expertenantwort
von SlowPhil, Community-Experte für Physik, 6

Potential heißt so viel wie Möglichkeit, in diesem Sinne die Möglichkeit, Arbeit zu verrichten, Energie freizusetzen oder umgekehrt welche zu benötigen, respektive auch die Möglichkeit, dass etwas überhaupt eine bestimmte Energie hat.

Bei einer Feder oder einem Bogen ist das offensichtlich, ist die Feder respektive der Bogen gespannt, so kann sie/er ein Massestück/einen Pfeil beschleunigen, ihm somit kinetische Energie verleihen.

Ein elektrisches Feld kann Arbeit an einem Körper oder Teilchen verrichten, vorausgesetzt, er ist elektrisch geladen.
Nur zu einer sog. konservativen, also insgesamt energieerhaltenden Kraft gehört ein Potential, und notwendige Voraussetzung dafür ist, dass das Kraftfeld keine Wirbel hat und die Energiebilanz bei der Bewegung eines Körpers von P nach Q zumindest im Prinzip wegunabhängig ist.

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