Az elektromos potenciál és az elektromos potenciál energia különbsége

Elektromos potenciál vs elektromos potenciál energia

Az elektromos potenciál és az elektromos potenciál energia két nagyon értékes fogalom az elektromos mezőkben és az elektromágneses elméletben. Ebben a cikkben először az elektromos potenciál és az elektromos potenciál energia alapjait, majd a kettő közötti különbséget tárgyaljuk.

Mi az elektromos potenciál??

Az elektromos potenciál megvitatásakor az elektromos mező világos megértése szükséges a kifejezés értelmezéséhez. Minden elektromos töltés, függetlenül attól, hogy mozognak vagy állnak-e, elektromos mezőt hoz létre. Az elektromos mező bármikor változó mágneses mezőkkel is előállítható. Az elektromos mezőknek számos kulcsfontosságú tényezője van, amelyeket érdemes tudni. Ezek az elektromos mező intenzitása, az elektromos mező potenciálja és az elektromos fluxussűrűség. Az elektromos mező intenzitása az elektromos tértől az egységpontos töltésre kifejtett erő. Ezt az E = Q / 4πεr képlet adja meg²; ahol Q a töltés, ε a közeg elektromos engedélyezhetősége, és r a pont távolsága a Q töltés pontjától. Az abban a pontban elhelyezett q ponttöltésre kifejtett erő egyenlő: F = Qq / 4πεr2. Mivel q = 1 kulom, ez megegyezik az elektromos térerősséggel. Egy pont elektromos potenciálja az az energia, amely ahhoz szükséges, hogy 1 coulomb pont töltése a végtelenségből a potenciál mérési pontjához kerüljön. Ez az energia megegyezik a töltésen elvégzett munkával, amikor a töltést végtelenből pontba veszi. Ha mindkét töltés pozitív, akkor a teszt töltésének a végtelentől a pontig történő elvégzéséhez alkalmazott erő mindig egyenlő és párhuzamos a két töltés közötti repulációs erővel. Az F integrációjával, a végtelentől r-ig, dr vonatkozásában kapjuk a pont elektromos potenciálját (V), amely Q / 4πεr. Mivel r mindig pozitív, ha a töltés negatív, akkor az elektromos potenciál is negatív. Az elektromos potenciál mértékegységei joule / coulomb. A statikus elektromos mező konzervatív mező. Ezért a statikus elektromos mező elektromos potenciálja útjától független. Az ilyen mező elektromos potenciálja csak a pozíciótól függ.

Mi az elektromos potenciális energia??

Az elektromos potenciál energiája az az energia, amely az elektromos potenciál miatt tárolódik, amikor a végtelenségtől az adott pontig töltöttek. Látható, hogy mivel az elektromos potenciál megegyezik az egységenkénti töltés elvégzéséhez szükséges munkával, az elektromos potenciál energiája az elektromos potenciál és az elhozott töltés szorzata. Mivel a potenciális energia = V * q, ha mind V, mind q azonos jelek, ami azt jelenti, hogy a Q és q azonos jelek, a potenciális energia pozitív. Külső munkára van szükség a díj behozásához. Ha a jelek eltérnek, a potenciális energia negatívvá válik. Ez azt jelzi, hogy a munkát maga a rendszer végzi.