Elektripotentsiaali füüsika
Elektripotentsiaali füüsika
Anonim

Elektripotentsiaal - töö maht, mis on vajalik ühiku laadimise viimiseks võrdluspunktist konkreetsesse punkti vastu elektrivälja. Tavaliselt on võrdluspunkt Maa, ehkki kasutada võib mis tahes punkti, mis jääb väljaspool elektrivälja laengut.

elektromagnetism: elektriväljad ja jõud

Elektripotentsiaal on veel üks kasulik väli. See pakub alternatiivi elektriväljale elektrostaatilistes probleemides. Potentsiaal

Skeemil on näidatud positiivsed laengud q, mis paiknevad elektrivälja E kahe plaadi A ja B vahel. Elektrivälja F poolt positiivsele laengule mõjuv jõud F = qE; Laengu liigutamiseks plaadilt A plaadile B tuleb seejärel rakendada võrdne ja vastupidine jõud (F '= −qE). Positiivse laengu liikumisel läbi kauguse d tehtud töö W on W = F′d = −qEd.

Positiivse laengu potentsiaalne energia suureneb, kui see liigub vastu elektrivälja, ja väheneb, kui liigub koos elektriväljaga; negatiivse laengu korral on vastupidi. Kui ühikulaeng ei ületa muutuvat magnetvälja, ei sõltu selle potentsiaal konkreetses punktis valitud teest.

Ehkki elektripotentsiaali mõiste on elektriliste nähtuste mõistmisel kasulik, on mõõdetavad ainult potentsiaalse energia erinevused. Kui elektrivälja määratletakse kui jõudu ühiku kohta, võib analoogia põhjal mõelda elektripotentsiaalile potentsiaalset energiat laenguühiku kohta. Seetõttu on ühikulaengu ühest punktist teise viimisel (nt elektriahelas) tehtud töö võrdne potentsiaalsete energiate erinevusega igas punktis. Rahvusvahelises ühikute süsteemis (SI) väljendatakse elektripotentsiaali džaulides ühikutes kulbi kohta (st voltides) ja potentsiaalse energia erinevusi mõõdetakse voltmeetriga.