Elektrisches Potential

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Physikalische Größe
Name elektrisches Potential
Größenart elektrisches Potential
Formelzeichen
Größen- und
Einheitensystem
Einheit Dimension
SI V M L2 T−3 I−1
cgs g1/2·cm1/2·s−1 M1/2 L1/2 T−1
Gauß (cgs) Statvolt (statV) M1/2 L1/2 T−1
HLE (cgs) Statvolt (statV) M1/2 L1/2 T−1
esE (cgs) Statvolt (statV) M1/2 L1/2 T−1
emE (cgs) Abvolt (abV) M1/2 L1/2 T−1
Planck 1 M L2 T−2 Q−1

Das elektrische Potential oder elektrostatische Potential, auch elektrisches bzw. elektrostatisches Potenzial, ist eine physikalische Größe in der klassischen Elektrodynamik.

Das elektrische Potential ist dabei der Quotient aus der potentiellen Energie einer Probeladung und dem Wert dieser Ladung:

Dabei wird ein zeitinvariantes, d. h. statisches elektrisches Feld vorausgesetzt, das jedem Punkt des Raumes ein Potential zuordnet; man spricht daher von einem Potentialfeld. Die Differenz der Potentiale an zwei Punkten bezeichnet man als die elektrische Spannung zwischen diesen Punkten (siehe auch Potential und Spannung).

Das elektrische Potential hat im SI-Einheitensystem die Einheit Volt () bzw. Watt je Ampere () oder Joule je Coulomb ().

Elektrisches Potential einer Punktladung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das elektrische Potential einer Punktladung , auch Coulomb-Potential genannt, ist im SI-Einheitensystem gegeben durch

Dabei bezeichnet

Im Heaviside-Lorentz-Einheitensystem gilt wegen vereinfacht

Elektrisches Potential eines elektrischen Feldes[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Im Flammensonden-Versuch lässt sich el. Potential als Spannung messen.

Ist das elektrische Feld bekannt, so lässt sich das Potential am Punkt mit dem Ortsvektor , ausgehend von einem Nullpotential im Ort , durch ein Kurvenintegral berechnen:

Umgekehrt lässt sich die elektrische Feldstärke durch den Gradienten des Potentials ausdrücken:

Für eine kontinuierliche Ladungsverteilung gilt die Poisson-Gleichung:

.

Dabei bezeichnet

Speziell für den leeren Raum ergibt sich . ist damit eine harmonische Funktion.

Im Innern eines Leiters ist das elektrische Potential konstant.