Atšķirība starp elektrisko potenciālu un elektrisko potenciālo enerģiju

Elektriskais potenciāls pret elektrisko potenciālo enerģiju

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 izpratne par elektrisko lauku. Visi elektriskie lādiņi, neatkarīgi no tā, vai tie ir kustīgi vai nekustīgi, rada elektrisko lauku. Elektrisko lauku var radīt arī, izmantojot mainīgus magnētiskos laukus. Ir vairāki galvenie elektrisko lauku faktori, kurus ir svarīgi zināt. Tās ir elektriskā lauka intensitāte, elektriskā lauka potenciāls un elektriskās plūsmas blīvums. Elektriskā lauka intensitāte tiek definēta kā spēks, kas uz elektriskā lauka rada vienības uzlādi. To aprēķina pēc formulas E = Q / 4πεr²; kur Q ir lādiņš, ε ir barotnes elektriskā caurlaidība, un r ir punkta attālums no Q lādiņa. Spēks uz punktveida lādiņu q, kas novietots tajā brīdī, ir vienāds ar F = Qq / 4πεr2. Tā kā q ir 1 kulons, tas arī ir vienāds ar elektriskā lauka intensitāti. Punkta elektriskais potenciāls tiek definēts kā enerģija, kas nepieciešama, lai novietotu 1 kulona punkta lādiņu no bezgalības līdz potenciāla mērīšanas punktam. Šī enerģija ir vienāda ar darbu, kas veikts uz lādiņa, nogādājot lādiņu no bezgalības līdz punktam. Ja abi lādiņi ir pozitīvi, tad spēks, kas jāpieliek testa lādiņa ņemšanai no bezgalības līdz punktam, vienmēr ir vienāds un ir paralēls atgrūšanās spēkam starp abiem lādiņiem. Integrējot F no bezgalības līdz r, attiecībā uz dr, mēs iegūstam punkta elektrisko potenciālu (V), kas ir Q / 4πεr. Tā kā r vienmēr ir pozitīvs, ja lādiņš ir negatīvs, arī elektriskais potenciāls ir negatīvs. Elektriskā potenciāla vienības ir džoulā uz kulonu. Statiskais elektriskais lauks ir konservatīvs lauks. Tāpēc statiskā elektriskā lauka elektriskais potenciāls ir atkarīgs no ceļa. Šāda lauka elektriskais potenciāls ir atkarīgs tikai no pozīcijas.

Kas ir elektriskā potenciālā enerģija?

Elektriskā potenciālā enerģija tiek definēta kā enerģija, kas uzkrāta elektriskā potenciāla dēļ, veicot lādiņu no bezgalības līdz dotajam punktam. Var redzēt, ka, tā kā elektriskais potenciāls ir vienāds ar darbu, kas nepieciešams vienības uzlādes veikšanai, elektriskā potenciāla enerģija ir iegūtā elektriskā potenciāla un lādiņa rezultāts. Tā kā potenciālā enerģija = V * q, ja V un q ir viena un tā pati zīme, kas nozīmē, ka Q un q ir viena un tā pati zīme, tad potenciālā enerģija ir pozitīva. Lai iekasētu maksu, ir nepieciešams ārējs darbs. Ja pazīmes ir atšķirīgas, potenciālā enerģija kļūst negatīva. Tas norāda, ka darbs tiek veikts no pašas sistēmas.