Skirtumas tarp elektrinio ir elektrinio potencialo

Elektrinis potencialas vs elektrinis potencialas

Elektrinis potencialas ir elektrinė potencialo energija yra dvi labai vertingos sąvokos elektriniuose laukuose ir elektromagnetinėje teorijoje. Šiame straipsnyje pirmiausia aptarsime elektrinio potencialo ir elektrinio potencialo energijos pagrindus, o tada skirtumą tarp jų.

Kas yra elektrinis potencialas?

Aptariant elektrinį potencialą, norint suprasti terminą, reikia aiškiai suprasti elektrinį lauką. Visi elektros krūviai, tiek judantys, tiek nejudantys, sukuria elektrinį lauką. Elektrinį lauką taip pat galima sukurti naudojant bet kurį laiką kintantį magnetinį lauką. Yra keletas pagrindinių elektrinių laukų veiksnių, kuriuos svarbu žinoti. Tai yra elektrinio lauko intensyvumas, elektrinio lauko potencialas ir elektrinio srauto tankis. Elektrinio lauko intensyvumas yra apibrėžiamas kaip jėga, kurią sukuria elektrinio lauko įkrovos vienetas. Tai apskaičiuojama pagal formulę E = Q / 4πεr²; kur Q yra krūvis, ε yra terpės elektrinis laidumas, o r yra taško atstumas nuo taško Q krūvio. Taško krūvio q, esančio taške, jėga yra lygi F = Qq / 4πεr2. Kadangi q yra 1 kulonas, tai taip pat yra lygus elektrinio lauko intensyvumui. Taško elektrinis potencialas yra apibrėžiamas kaip energija, reikalinga 1 kulono taškiniam krūviui atnešti iš begalybės į tašką, kuriame išmatuojamas potencialas. Ši energija lygi krūvio darbui, kai krūvis perduodamas nuo begalybės iki taško. Jei abu krūviai yra teigiami, jėga, kuri turi būti naudojama paimant bandymo krūvį nuo begalybės iki taško, visada yra lygi ir lygiagreti atstumui tarp dviejų krūvių. Integruodami F nuo begalybės iki r, dr atžvilgiu, gauname taško elektrinį potencialą (V), kuris yra Q / 4πεr. Kadangi r visada yra teigiamas, jei krūvis neigiamas, elektrinis potencialas taip pat yra neigiamas. Elektrinio potencialo vienetai yra džauliai per kuloną. Statinis elektrinis laukas yra konservatyvus laukas. Todėl statinio elektrinio lauko elektrinis potencialas yra nuo kelio nepriklausomas. Elektrinis tokio lauko potencialas priklauso tik nuo padėties.

Kas yra elektrinė potenciali energija?

Elektros potencialo energija yra apibrėžiama kaip energija, kaupiama dėl elektros potencialo, kai krūvis imamas nuo begalybės iki nurodyto taško. Galima pastebėti, kad kadangi elektrinis potencialas yra lygus darbui, reikalingam vieneto įkrovimui, tai elektrinio potencialo energija yra gaunamo elektrinio potencialo ir krūvio sandauga. Kadangi potencinė energija = V * q, jei V ir q yra to paties ženklo, tai reiškia, kad Q ir q yra tas pats ženklas, potenciali energija yra teigiama. Norint sumokėti, reikalingas išorinis darbas. Jei ženklai skiriasi, potenciali energija tampa neigiama. Tai rodo, kad darbas atliekamas iš pačios sistemos.