Električni potencial v primerjavi z električno potencialno energijo
Električni potencial in električna potencialna energija sta dva zelo dragocena pojma v električnih poljih in elektromagnetni teoriji. V tem članku bomo najprej obravnavali osnove električnega potenciala in električne potencialne energije ter nato razliko med obema.
Kaj je električni potencial?
Pri razpravi o električnem potencialu je za razlago izraza potrebno jasno razumevanje električnega polja. Vsi električni naboji, ne glede na to, ali se gibljejo ali mirujejo, tvorijo električno polje. Električno polje je mogoče ustvariti tudi s poljubno spreminjajočimi se magnetnimi polji. Obstaja več ključnih dejavnikov električnih polj, ki jih je primerno vedeti. To so jakost električnega polja, potencial električnega polja in gostota električnega toka. Intenzivnost električnega polja je definirana kot sila na točkovni naboj električnega polja. To dobimo s formulo E = Q / 4πεr 2; kjer je Q naboj, ε je električna propustnost medija in r razdalja točke od točke Q naboja. Sila na točkovni naboj q, nameščen na tej točki, je enaka F = Qq / 4πεr2. Ker je q 1 kulon, je to enako tudi jakosti električnega polja. Električni potencial točke je opredeljen kot energija, potrebna za točenje točkovnega naboja 1 coulomb od neskončnosti do točke, kjer se potencial meri. Ta energija je enaka delu, opravljenem na naboju, ko napolnimo naboj iz neskončnosti do točke. Če sta oba naboja pozitivna, je sila, ki jo je treba uporabiti za prevzem preskusnega naboja od neskončnosti do točke, vedno enaka in vzporedna s silo odbijanja med obema nabojema. Z integracijo F, od neskončnosti do r, glede na dr, dobimo električni potencial (V) točke,kar je Q / 4πεr. Ker je r vedno pozitiven, če je naboj negativen, je tudi električni potencial negativen. Enote električnega potenciala so džul na kulon. Statično električno polje je konzervativno polje. Zato je električni potencial statičnega električnega polja neodvisen od poti. Električni potencial takega polja je odvisen samo od položaja.
Kaj je električna potencialna energija?
Električna potencialna energija je definirana kot energija, shranjena zaradi električnega potenciala pri prevzemanju naboja od neskončnosti do dane točke. Vidimo lahko, da je električni potencial, ker je enak delu, potrebnem za vložitev naboja na enoto, produkt električnega potenciala in naboja, ki je vnesen. Ker sta potencialni energiji = V * q, če sta oba V in q istega predznaka, kar pomeni, da sta Q in q istega predznaka, je potencialna energija pozitivna. Za plačilo je potrebno zunanje delo. Če so znaki različni, postane potencialna energija negativna. To pomeni, da je delo opravljeno iz samega sistema.
Kakšna je razlika med električno potencialno in električno potencialno energijo?
• Električni potencial je odvisen samo od naboja, ki ga potencial izmeri. Potencialna električna energija je odvisna od obeh nabojev.
• Električni potencial se meri v voltih ali džulih na kulon. Potencialna električna energija se meri v džulih.
