Potenzial

Begriff

Das Potenzial ist ein Begriff aus der Feldlehre. Gravitationsfeld und elektrostatisches Feld sind sind sogenannte Potentialfelder, weil die Arbeit der Gewichtskraft auf einen schweren Körper im Gravitationsfeld, bzw. die Arbeit der elektrischen Kraft im elektrischen Feld wegunabhängig ist. Diese Wegunabhängigkeit der Feldkräfte hat den Begriff potenzielle Energie erst möglich gemacht. Die potenzielle Energie kann in einen körperspezifischen und einen ortsabhängigen (feldspezifischen) Teil zerlegt werden:

• Gravitationsenergie = Masse mal Gravitatinspotenzial
• elektrische Energie = elektrische Ladung mal elektrisches Potenzial

[math]\begin{matrix} W_G &= &m &\varphi_G \\W_E &= &Q &\varphi \end{matrix} [/math]

zugeordneter Energiestrom

Wird Masse als kontinuierlicher Strom durch den Raum transportiert, ist dem Massenstrom ein (potenzieller) Energiestrom zuzuordnen

[math]I_W = I_m m \varphi_G[/math]

Wir elektrische Ladung als kontinuierlicher Strom durch den mit einem elektrischen Feld gefüllten Raum transportiert, ist dem elektrischen Strom ein (potenzieller Energiestrom) zuzuordnen

[math]I_W = I m \varphi[/math]

In beiden Fällen hängt die Zuordnung vom Bezugspunkt des entsprechenden Potenzials ab. Zudem kann man konsistent zeigen, dass die über das Potenzial zugeordnete (potenzielle) Energie im Feld und nicht etwa im Körper steckt. Also ist steckt der zugeordnete Energiestrom ebenfalls im Feld und nicht etwa im Strom. Diese beiden Einschränkungen werden mit dem Wort zugeordnet ausgedrückt.