Elektrisk potensial vs elektrisk potensiell energi
Elektrisk potensial og elektrisk potensiell energi er to svært verdifulle begreper innen elektriske felt og elektromagnetisk teori. I denne artikkelen vil vi diskutere det grunnleggende om elektrisk potensial og elektrisk potensiell energi først, og deretter forskjellen mellom de to.
Hva er elektrisk potensial?
Når man diskuterer det elektriske potensialet, kreves det en klar forståelse av elektrisk felt for å tolke begrepet. Alle elektriske ladninger, enten de beveger seg eller står stille, produserer et elektrisk felt. Et elektrisk felt kan også produseres ved hjelp av magnetfelt som varierer når som helst. Det er flere viktige faktorer for elektriske felt, som er relevante å vite. Dette er elektrisk feltintensitet, elektrisk feltpotensial og elektrisk flytdensitet. Det elektriske feltintensiteten er definert som kraften på en enhetspunktsladning fra det elektriske feltet. Dette er gitt med formelen E = Q / 4πεr 2; hvor Q er ladningen, ε er mediumets elektriske permittivitet, og r er punktets avstand fra punktet Q-ladningen. Kraften på en punktladning q plassert på det punktet er lik F = Qq / 4πεr2. Siden q er 1 coulomb, er dette også lik den elektriske feltintensiteten. Det elektriske potensialet til et punkt er definert som energien som kreves for å bringe en punktladning på 1 coulomb fra uendelig til det punktet potensialet måles. Denne energien er lik arbeidet med ladningen når du tar ladningen fra uendelig til punkt. Hvis begge ladningene er positive, er kraften som må påføres for å ta testladningen fra uendelig til punktet alltid lik og antiparallell til frastøtningskraften mellom de to ladningene. Ved å integrere F, fra uendelig til r, med hensyn til dr, får vi poengets elektriske potensial (V),som er Q / 4πεr. Siden r alltid er positiv, hvis ladningen er negativ, er det elektriske potensialet også negativt. Enhetene med elektrisk potensial er joule per coulomb. Et statisk elektrisk felt er et konservativt felt. Derfor er det elektriske potensialet til et statisk elektrisk felt uavhengig av bane. Det elektriske potensialet til et slikt felt avhenger bare av posisjonen.
Hva er elektrisk potensiell energi?
Elektrisk potensiell energi er definert som energien som er lagret på grunn av elektrisk potensial når du tar en ladning fra uendelig til det gitte punktet. Det kan sees at, siden det elektriske potensialet er lik arbeidet som kreves for å bringe en enhetsladning, er den elektriske potensielle energien produktet av det elektriske potensialet og ladningen som bringes. Siden potensiell energi = V * q, hvis både V og q har samme tegn, noe som betyr at Q og q har samme tegn, er den potensielle energien positiv. Det kreves et eksternt arbeid for å ta betalt. Hvis tegn er forskjellige, blir den potensielle energien negativ. Dette indikerer at arbeidet er gjort fra selve systemet.
Hva er forskjellen mellom elektrisk potensiell og elektrisk potensiell energi?
• Elektrisk potensial er bare avhengig av ladningen potensialet blir målt. Elektrisk potensiell energi avhenger av begge ladningene.
• Elektrisk potensial måles i volt eller joule per coulomb. Elektrisk potensiell energi måles i joule.
