Electric Potential vs Electric Potential Energy
Elektrisk potential och elektrisk potentialenergi är två mycket värdefulla begrepp inom elektriska fält och elektromagnetisk teori. I den här artikeln kommer vi först att diskutera grunderna för elektrisk potential och elektrisk potentialenergi och sedan skillnaden mellan de två.
Vad är elektrisk potential?
När man diskuterar den elektriska potentialen krävs en tydlig förståelse av det elektriska fältet för att tolka termen. Alla elektriska laddningar, oavsett om de rör sig eller är stillastående, producerar ett elektriskt fält. Ett elektriskt fält kan också produceras med hjälp av magnetfält som varierar från tid till annan. Det finns flera viktiga faktorer för elektriska fält, som är relevanta att veta. Dessa är elektriska fältintensiteter, elektriska fältpotentialer och elektrisk flödestäthet. Det elektriska fältets intensitet definieras som kraften på en enhetspunktsladdning från det elektriska fältet. Detta ges av formeln E = Q / 4πεr 2; där Q är laddningen, ε är mediumets elektriska permittivitet och r är punktens avstånd från punkten Q-laddningen. Kraften på en punktladdning q placerad vid den punkten är lika med F = Qq / 4πεr2. Eftersom q är 1 coulomb är detta också lika med det elektriska fältets intensitet. Den elektriska potentialen för en punkt definieras som den energi som krävs för att föra en punktladdning på 1 coulomb från oändligheten till den punkt som potentialen mäts. Denna energi är lika med det arbete som utförts på laddningen när laddningen tas från oändligheten till punkten. Om båda laddningarna är positiva är den kraft som måste appliceras för att ta testladdningen från oändligheten till punkten alltid lika och antiparallell mot avstötningskraften mellan de två laddningarna. Genom att integrera F, från oändlighet till r, med avseende på dr, får vi punktens elektriska potential (V),vilket är Q / 4πεr. Eftersom r alltid är positiv, om laddningen är negativ, är den elektriska potentialen också negativ. Enheterna med elektrisk potential är joule per coulomb. Ett statiskt elektriskt fält är ett konservativt fält. Därför är den elektriska potentialen i ett statiskt elektriskt fält vägoberoende. Den elektriska potentialen i ett sådant fält beror bara på positionen.
Vad är elektrisk potentiell energi?
Elektrisk potentialenergi definieras som den energi som lagras på grund av elektrisk potential när man tar en laddning från oändlighet till given punkt. Det kan ses att eftersom den elektriska potentialen är lika med det arbete som krävs för att få en enhetsladdning, är den elektriska potentialenergin produkten av den elektriska potentialen och den laddning som matas. Eftersom potentiell energi = V * q, om både V och q har samma tecken, vilket betyder att Q och q har samma tecken, är den potentiella energin positiv. Ett externt arbete krävs för att ta ut avgiften. Om tecken är annorlunda blir den potentiella energin negativ. Detta indikerar att arbetet är gjort från själva systemet.
Vad är skillnaden mellan elektrisk potential och elektrisk potential?
• Elektrisk potential är endast beroende av den laddning som potentialen mäts. Elektrisk potentiell energi beror på båda laddningarna.
• Elektrisk potential mäts i volt eller joule per coulomb. Elektrisk potentialenergi mäts i joule.
