Elektriskais potenciāls vs Elektriskā potenciālā enerģija
Elektriskais potenciāls un elektriskā potenciāla enerģija ir divi ļoti vērtīgi jēdzieni elektriskajos laukos un elektromagnētiskajā teorijā. Šajā rakstā mēs vispirms apspriedīsim elektriskā potenciāla un elektriskā potenciāla enerģijas pamatus un pēc tam atšķirību starp abiem.
Kas ir elektriskais potenciāls?
Apspriežot elektrisko potenciālu, termina interpretācijai ir nepieciešama skaidra elektriskā lauka izpratne. Visi elektriskie lādiņi neatkarīgi no tā, vai tie ir kustīgi vai nekustīgi, rada elektrisko lauku. Elektrisko lauku var radīt arī, izmantojot jebkurā laikā mainīgus magnētiskos laukus. Ir vairāki galvenie elektrisko lauku faktori, kurus ir jāzina. Tie ir elektriskā lauka intensitāte, elektriskā lauka potenciāls un elektriskās plūsmas blīvums. Elektriskā lauka intensitāte ir definēta kā spēks uz elektrības lauka vienības punkta lādiņu. To izsaka formula E = Q / 4πεr 2; kur Q ir lādiņš, ε ir barotnes elektriskā caurlaidība, un r ir punkta attālums no punkta Q lādiņa. Spēks uz punktu lādiņu q, kas atrodas šajā punktā, ir vienāds ar F = Qq / 4πεr2. Tā kā q ir 1 kulons, tas ir vienāds arī ar elektriskā lauka intensitāti. Punkta elektriskais potenciāls ir definēts kā enerģija, kas nepieciešama, lai 1 kulona punkta lādiņu novestu no bezgalības līdz punktam, kurā tiek mērīts potenciāls. Šī enerģija ir vienāda ar darbu, kas veikts ar lādiņu, kad lādiņš tiek novests no bezgalības uz punktu. Ja abi lādiņi ir pozitīvi, spēks, kas jāpieliek testa lādiņa novirzīšanai no bezgalības līdz punktam, vienmēr ir vienāds ar pretparalēlu atgrūšanās spēkam starp abiem lādiņiem. Integrējot F no bezgalības līdz r attiecībā pret dr, mēs iegūstam punkta elektrisko potenciālu (V),kas ir Q / 4πεr. Tā kā r vienmēr ir pozitīvs, ja lādiņš ir negatīvs, negatīvs ir arī elektriskais potenciāls. Elektriskā potenciāla vienības ir džouli uz kulona. Statiskais elektriskais lauks ir konservatīvs lauks. Tāpēc statiskā elektriskā lauka elektriskais potenciāls nav atkarīgs no ceļa. Šāda lauka elektriskais potenciāls ir atkarīgs tikai no stāvokļa.
Kas ir elektriskā potenciālā enerģija?
Elektriskā potenciālā enerģija ir definēta kā enerģija, kas uzkrāta elektriskā potenciāla dēļ, ņemot maksu no bezgalības līdz dotajam punktam. Var redzēt, ka, tā kā elektriskais potenciāls ir vienāds ar darbu, kas nepieciešams vienības uzlādes radīšanai, elektriskā potenciāla enerģija ir elektriskā potenciāla un radītā lādiņa reizinājums. Tā kā potenciālā enerģija = V * q, ja abiem V un q ir viena un tā pati zīme, tas nozīmē, ka Q un q ir vienādas zīmes, potenciālā enerģija ir pozitīva. Lai iekasētu maksu, ir nepieciešams ārējs darbs. Ja zīmes ir atšķirīgas, potenciālā enerģija kļūst negatīva. Tas norāda, ka darbs tiek veikts no pašas sistēmas.
Kāda ir atšķirība starp elektrisko potenciālu un elektrisko potenciālu?
• Elektriskais potenciāls ir atkarīgs tikai no uzlādētā potenciāla. Elektriskā potenciālā enerģija ir atkarīga no abiem lādiņiem.
• Elektrisko potenciālu mēra voltos vai džoulos uz kulona. Elektriskā potenciālā enerģija tiek mērīta džoulos.
