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Concept
Potentiel électrique
Résumé
Le potentiel électrique, exprimé en volts (symbole : V), est l'une des grandeurs définissant l'état électrique d'un point de l'espace. Il correspond à l'énergie potentielle électrostatique que posséderait une charge électrique unitaire située en ce point, c'est-à-dire à l'énergie potentielle (mesurée en joules) d'une particule chargée en ce point divisée par la charge (mesurée en coulombs) de la particule.
La différence de potentiel électrique entre deux points de l'espace ou d'un circuit permet de calculer la variation d'énergie potentielle, ou de mesurer la tensions existant entre ces points dans un circuit électrique ou électronique.
Un objet peut posséder une charge électrique. Placé dans un champ électrique, un tel objet chargé subit une force. Si l'objet est chargé positivement, la force s'exerce dans le sens du vecteur champ électrique à l'endroit où se situe l'objet ; si sa charge est négative la force s'exerce dans le sens opposé. La force subie est égale au produit de la charge par le champ électrique.
Le potentiel électrique (ou plus simplement potentiel) en un point d'un champ électrique correspond au travail à fournir pour transporter une charge positive unitaire depuis l'infini jusqu'à ce point (le potentiel électrique à l'infini étant par définition égal à 0).
La force et le potentiel sont directement liés. Quand un objet se déplace dans la direction de la force qui le met en mouvement, son énergie cinétique augmente ; par exemple, l'énergie potentielle gravitationnelle d'un objet au sommet d'une tour est plus élevée qu'au sol. Durant la chute de l'objet, son énergie cinétique augmente et est transformée en chaleur, ou énergie thermique.
Un champ électrique (en l'absence de champ magnétique variable) partage avec un champ de force gravitationnel (gravité) cette propriété que l'énergie potentielle ne dépend que de la position dans le champ : la force s'exerçant sur un objet ne dépend que des propriétés intrinsèques de cet objet (par exemple masse ou charge) et de sa position, et obéit à des règles mathématiques.
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