Potential (Physik)

Das Potential ist die kennzeichnende Größe in einem Kraftfeld, teilweise auch in einem Geschwindigkeitsfeld. Die Begriffe "Potential" und "potentielle Energie" sind häufig gleichbedeutend.

Im allgemeinen wird das Potential durch den Buchstaben $\varphi$ oder $U$ bezeichnet. In einem Kraftfeld erhält man die wirkende Kraft F durch örtliche Ableitung des Potentials, also sozusagen aus dem Gefälle des Potentials: F = -dU(r)/dr. Im dreidimensionalen Fall muss der Gradient gebildet werden, also:

${\vec {F}}=-{\mbox{grad}}U=-{\vec {\nabla }}U({\vec {r}})$.

Zu den wichtigen Arten zählen:

• Gravitationspotential, siehe z.B. Erdschwerefeld
• elektrisches Potential, siehe auch Elektrizität
• chemisches Potential
• Strömungspotential.

Bildliche Erklärung
Das Gravitations- und das elektrische Potential lassen sich gut mit einem Wasserlauf vergleichen. Zwischen der Quelle des Wassers auf einem Berg (Punkt mit höherem Potential) und der Mündung im Meer (Punkt mit niedrigerem Potential) gibt es einen Höhenunterschied (Potentialdifferenz, Spannung). Das Wasser fließt bergab (vom Berg zum Meer) - es folgt dem Gefälle und damit der Schwerkraft. Ebenso fließen im Leiter die Ladungsträger, die den elektrischen Strom bilden, vom Punkt mit dem höheren Potential zum Punkt mit dem niedrigeren Potential.

Weitere Bedeutungen

Das Wort Potential wird oft auch im Sinn von Möglichkeit oder Befähigung verwendet - z.B. als Humanpotential, Potential eines Mitarbeiters oder Künstlers, Veränderungspotential einer Technologie usw.

siehe auch Potentialtheorie, Physik, Gravitation, Elektrizität, Atomphysik, Bindungsenergie.

Weblinks

• http://www.tf.uni-kiel.de/matwis/amat/mw1_ge/kap_2/basics/b2_1_7.html (Definition math.-vektoriell)
• http://www.uni-tuebingen.de/uni/pki/skripten/V6_1A_Potvgl.DOC (elektr.-mechanisch)