Energia potenziale elettrica e potenziale elettrico
L'energia potenziale elettrica è analoga all'energia potenziale gravitazionale in meccanica. Per la forza di Coulomb, che è conservativa, si può definire un'energia potenziale associata. La formula dell'energia potenziale campo elettrico per due cariche puntiformi Q1 e Q2 a distanza r è:
Ur = (1 / 4πε₀) * (Q1Q2 / r)
Dove ε₀ è la costante dielettrica del vuoto.
Definizione: L'energia potenziale elettrica rappresenta il lavoro necessario per spostare una carica da un punto di riferimento (solitamente l'infinito) a una certa posizione nel campo elettrico.
Highlight: La scelta di porre l'energia potenziale uguale a zero all'infinito è una convenzione comune che semplifica molti calcoli in elettrostatica.
Il grafico dell'energia potenziale in funzione della distanza mostra che U tende a zero per r che tende all'infinito, coerentemente con la scelta del riferimento.
Esempio: Per due cariche positive, l'energia potenziale è positiva e diminuisce all'aumentare della distanza, indicando una forza repulsiva.