Потенциалелектрически или волтажелектрически е количеството на енергия необходимо за преместване a електрически заряд унитарна между две различни точки на регион с a електрическо поле. О потенциалелектрически това е физическа величина изкачвам се измерете в волта (V), което е еквивалентно на джаулиperкулон (J/C) в единици SI.
Прочетете също: Електростатика - какво е това, решени формули и упражнения
Свойства на електрическия потенциал
О потенциалелектрически е количеството на електрическа потенциална енергия, в джаули, за единица заряд, ин кулон. Разберете: заявявайки, че даден изход осигурява 110V на електрически потенциал е еквивалентно на това да кажем, че той дава 110 J енергия за всеки кулон на електрически заряд, преминаващ през неговите изводи.
Електрическият потенциал в точката, където зарядът Какво е е директнопропорционална към модула за електрическо натоварване Какво което го произвежда и обратно пропорционално на разстоянието д:
Както можете да видите на фигурата, всички петнана еднакво разстояние (червени линии) към генериращия товар (Q) са в същотопотенциалелектрически и следователно те се наричат еквипотенциали. THE формула използван за изчисляване на електрическия потенциал е това:
У – електрически потенциал (V)
В – електрически заряд (C)
к0 – електростатична вакуумна константа (9.0.109 N.m²/C²)
д – разстояние (м)
Електрическият потенциал може да допусне сигнали алгебричен, положителен и отрицателен,свързанидиректно като знак за зареждане което генерира потенциала и с разстоянието д до тази такса. Това означава, че в близост до електрически заредено тяло има безкрайно много стойности на електрическия потенциал, определени от разстоянието до този заряд. По този начин електрическият потенциал на заряда ще бъде точно равен на 0 само когато разстоянието между точката, където искате да измерите нулев потенциал, и заряда е безкрайно голямо.
Прочетете също: Електрически ток: формули и решени упражнения
Има и друг начин да дефинирате електрическия потенциал, като го свържете с електрическата потенциална енергия, ето как:
ИКрактам – електрическа потенциална енергия (J)
Дефиниция на електрически потенциал
Помислете, че а зарежданеелектрическиточенКакво е в точка THE на еднородно електрическо поле И, както е показано на фигурата, и след това се измества към точката Б.
Нека изчислим енергия необходимо, за да бъде таксата изместенмеждуВиепетнаА и Б, разделени от разстояние д. За да направим това, ще използваме определението на Работете:
Не забравяйте, че електрическа сила произведено от електрическото поле и действащо върху заряда q е равно на произведението на заряда q с електрическото поле E:
Обединявайки предишните формули, имаме различен израз за работата, извършена от електрическа сила:
След това трябва да си спомним каква е връзката между електрическото поле. И и електрическия потенциал У. Поради това:
Накрая намираме израз, използван за изчисляване на електрическия потенциал по отношение на извършената работа за изместване на електрическия заряд между точки A и B, както сега показваме:
Тъй като извършената работа за преместване на електрическия заряд между точки A и B е еквивалентна на количество електрическа енергия, което товарът е "придобил" или "загубил", електрическият потенциал може да се разбере като съотношение енергия към заряд, както е обяснено.
Прочетете също: Калориметрия - раздел на науката, който изучава топлообмена и неговите явления
Упражнения върху електрически потенциал
Въпрос 1) Между две заредени метални пластини, разположени на разстояние 10 cm една от друга, има електрическо поле от 500 V/m. Определете разликата в електрическия потенциал между тях.
а) 10V
б) 100V
в) 50V
г) 500V
д) 5000 V
Обратна връзка: буква C
Резолюция:
След като преобразуваме разстоянието между плочите, преобразувайки го в метри (10 cm = 0,1 m), ще използваме формулата, която свързва електрическото поле с потенциалната разлика, наблюдавайте:
Чрез показаното изчисление установихме, че потенциалната разлика между плочите е 50 V, така че правилната алтернатива е буквата c.
Въпрос 2) Прегледайте твърденията, свързани с електрическия потенциал:
I – Електрическият потенциал е скаларна величина.
II – Единицата за измерване на електрически потенциал е ампер (A).
III – Електрическият потенциал в определена точка от пространството е обратно пропорционален на квадрата на разстоянието до електрическия заряд.
IV – Единицата за измерване на електрически потенциал, според SI, е волта (V).
Вярно ли е(са):
а) I и II
б) I и IV
в) II и III
г) I, II и III
д) II, III и IV
Обратна връзка: буква Б
Резолюция:
Твърдения II и III са неверни, тъй като мерната единица е волта и електрическият потенциал е обратно пропорционален на разстоянието до товара. Следователно твърдения I и IV са правилни.
въпрос 3) Електрически заредена частица със заряд 2 mC (2.0.10-3 C), претърпява работа от 5,0 J, когато се транспортира между две точки на електрическа верига. Определете потенциалната разлика между тези точки.
а) 3.0.106 V
б) 4,5.102 V
в) 0.5.103 V
г) 2.5.10-3 V
д) 10.10-4 V
Обратна връзка: буква D
Резолюция:
За да решите упражнението, просто използвайте формулата, която свързва електрическия потенциал и работата, спазвайте:
Според получения резултат верният отговор е буквата d.
От Рафаел Хелърброк
Учител по физика
Източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencial-eletrico-v.htm
