Električno polje je prostor oko električnog naboja u kojem se osjeća sila električnog polja. Energija u električnom polju predstavlja sposobnost tog polja da obavlja rad ili stvara promjene u svojoj okolini. Energija u električnom polju važna je jer je jedan od temeljnih koncepta u fizici koji pomaže objasniti mnoge električne fenomene oko nas, poput djelovanja električnih uređaja i kretanja električnih čestica.
Jedno od ključnih pravila u vezi s energijom u električnom polju je da se ona može pohraniti u kondenzatorima. Kondenzatori su komponente električnih krugova koje se koriste za pohranu električne energije. Drugo bitno svojstvo je da je energija u električnom polju potencijalna energija, što znači da se pretvara u kinetičku energiju kada se tijelo kojeg pritišće električna sila pomiče pod njenim djelovanjem.
U nastavku slijede tri primjera koji će vam pomoći bolje razumjeti energiju u električnom polju:
1. Primjer: Kondenzator
– Kada se kondenzator napuni električnim naboja, pohranjuje se električna energija u električnom polju između njegovih ploča. Kada se kondenzator isprazni, ta se energija oslobađa u obliku električne struje.
2. Primjer: Električna sila
– Kada električno nabijeno tijelo privuče drugo tijelo s istom ili suprotnom naboja, energija se prenosi kroz električno polje. Ta energija može se koristiti za obavljanje posla, poput pokretanja elektromotora.
3. Primjer: Munja
– Munja je ekstremni primjer energije u električnom polju. Kada se nabijeni oblak isprazni prema Zemlji, dolazi do snažnog oslobađanja električne energije u obliku munje.
Tipična pogreška u vezi s energijom u električnom polju je miješanje njene definicije s pojmom električnog potencijala. Električni potencijal odnosi se na količinu energije koja se može pohraniti po jedinici naboja u električnom polju. Savjet je da pažljivo razlikujete ova dva pojma prilikom rješavanja problema iz ovog područja.
Kratka pitanja za samoprovjeru:
1. Kako se energija pohranjuje u kondenzatoru?
2. Koja je osnovna razlika između energije u električnom polju i električnog potencijala?
3. Kako se energija prenosi kroz električno polje?
Rješenja:
1. Energija se pohranjuje u kondenzatoru u obliku električnog polja između njegovih ploča.
2. Energija u električnom polju predstavlja sposobnost polja za rad, dok je električni potencijal količina energije po jedinici naboja.
3. Energija se prenosi kroz električno polje putem električnih sila koje djeluju na nabijene čestice.