طاقة الوضع الكهربائية

طاقة الوضع الكهربائية أو طاقة الوضع الإلكتروستاتية هي في الأساس طاقة وضع تقاس بالجول وقد تم وصفها باستخدام قانون كولوم

التعريف 
يتم تعريف طاقة الوضع الكهربية لنقطة ما بأنها الشغل المبذول في تحريك وحدة الشحنات الكهربائية من اللانهاية إلى تلك النقطة (دون إحداث أي تغيير في الطاقة الحركية لها ) . بشرط اختيار نقطة مرجعية يكون الجهد عندها يساوي صفراً .

ويتم تعريف طاقة الوضع الكهربية UE لجسيم نقطي q على بعد مسافة r من المجال الكهربي E بانها سالب الشغل المبذول W بواسطة القوة الكهروستاتيكية لجذبها من النقطة المرجعية rref إلي النقطة r 

حيث E هو الحقل الكهربائي . و ds هو متجهه الإزاحة بين النقطة المرجعية إلي النقطة r . 
أو يمكن تعريفها باستخدام القانون التالي : 

 الوحدات 
في نظام الوحدات الدولي يتم قياس طاقة الوضع الكهربائية بوحدة الجول على اسم الفيزيائي الإنجليزي جيمس بريسكوت جول . 
وفي نظام وحدات سنتيمتر غرام ثانية يتم القياس باستخدام إما وحدة الإرج أو الإلكترون فولت ورمزها eV حيث : 
1eV = 1.602×10−19 J
 طاقة الوضع الكهربائية لجسيم نقطي واحد 
 طاقة الوضع الكهربائية لجسيم نقطي q في وجود جسيم نقطي Q 

نحسب طاقة الوضع الكهربائية UE لجسيم نقطي q على بعد مسافة r من جسيم نقطي Q من المعادلة التالية :

حيث 
 ويسمي ثابت كولوم . r هي المسافة بين الجسيم النقطي q والجسيم النقطي Q .
 طاقة الوضع الكهربائية لجسيم نقطي q في وجود n جسيم نقطي Qi 

طاقة الوضع الكهربائية UE لجسيم نقطي q في وجود n جسيم نقطي Qi اللازمة لتحريك وحدة الشحنات الكهربائية من اللانهاية إلى تلك النقطة . ويتم استخدام القانون التالي : 

حيث 
 ويسمي ثابت كولوم . r هي المسافة بين الجسيم النقطي q والجسيم النقطي Q .
 طاقة الوضع الكهربائية المخزنة في النظام 
طاقة الوضع الكهربائية المخزنة UE في النظام تأتي من المعادلة التالية : 

حيث 
,

حيث rij هي المسافة بين qj و r'''i .

 الطاقة المخزنة في المجال الكهربائي المنتظم 
وتحسب من العلاقة التالية : 
 
 الطاقة المخزنة في العناصر الإلكترونية 

بعد العناصر الإلكترونية يستطيع تحويل الطاقة من صورة إلى صورة آخرى . فعلى سبيل المثال تستطيع المقاومة تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية وهذا يسمي بقانون جول . ويتم حساب الطاقة المخزنة في المكثف من المعادلة : 
 
حيث : C هي السعة الكهربية . V هو فرق الجهد الكهربي . Q'' هي الشحنة الكهربائية المخزنة في المكثف .

انظر أيضاً 

 الطاقة البحرية
 تجربة الطائرة الورقية
 قدرة التيار المتردد 
 الريوستات السائل
 انقطاع الطاقة
 أزمة الكهرباء في الإكوادور عام 2009

ملاحظات

المصادر 

أشكال الطاقة
جهد كهربائي
طاقة كهربائية
قدرة كهربائية
كهرباء
كهرباء ساكنة
هندسة أنظمة الطاقة