Elektripotentsiaal: omadused ja harjutused

potentsiaalelektriline või Pingeelektriline on summa energiat vaja liikuda a elektrilaeng ühtne piirkonna kahe erineva punkti vahel, mille a elektriväli. O potentsiaalelektriline see on füüsiline suurusjärk ronida sisse mõõta volti (V), mis on samaväärne džauliperkulon (J/C) ühikutes SI.

Loe ka: Elektrostaatika - mis see on, lahendatud valemid ja harjutused

Elektripotentsiaali omadused

O potentsiaalelektriline on summa elektriline potentsiaalne energia, džaulides, laenguühiku kohta, in kulon. Saage aru: kinnitades, et väljalaskeava pakub 110V elektrilise potentsiaaliga on samaväärne ütlemisega, et see annab järele 110 J energiat iga kuloni kohta selle klemme läbivast elektrilaengust.

Elektriline potentsiaal laengupunktis mida on on otseproportsionaalne elektrilise koormusmooduli külge mida mis selle tekitab ja pöördvõrdeline kaugusega d:

Laengust q eemaldudes elektripotentsiaal väheneb.
Laengust q eemaldudes elektripotentsiaal väheneb.

Nagu jooniselt näha, kõik laigudvõrdsel kaugusel (punased jooned) genereerivale koormusele (Q) on samapotentsiaal

elektriline ja seetõttu kutsutakse neid ekvipotentsiaalid. THE valem Elektripotentsiaali arvutamiseks kasutatakse järgmist:

U - elektripotentsiaal (V)

K - elektrilaeng (C)

k0 – elektrostaatilise vaakumi konstant (9.0.109 N.m²/C²)

d - kaugus (m)

Elektripotentsiaal võib tunnistada signaalid algebraline, positiivne ja negatiivne,seotudotse meeldib laengu märk mis genereerib potentsiaali ja kaugusega d kuni selle tasuni. See tähendab, et elektriliselt laetud keha läheduses on lõpmatult palju elektripotentsiaali väärtusi, mille määrab kaugus selle laenguni. Sel viisil on laengu elektripotentsiaal täpselt võrdne nulliga ainult siis, kui nullpotentsiaali mõõtmise punkti ja laengu vaheline kaugus on lõpmatult suur.

Loe ka: Elektrivool: valemid ja lahendatud harjutused

On veel üks viis elektripotentsiaali määratlemiseks, seostades selle elektrilise potentsiaalienergiaga, tehke järgmist.

JAJalgseal - elektriline potentsiaalne energia (J)

Elektripotentsiaali definitsioon

Arvesta, et a tasuelektrilinetäpnemida on punktis THE ühtlase elektriväljaga JA, nagu on näidatud joonisel, ja seejärel nihutatakse punkti B.

Arvutame välja energiat nõutav tasu olla ümberasustatudvahelsinalaigudA ja B, mida eraldab vahemaa d. Selleks kasutame määratlust Töö:

Pea meeles, et elektriline jõud elektrivälja tekitatud ja laengule q mõjuv laengu q korrutis elektriväljaga E:

Ühendades eelmiste valemitega, saame elektrijõuga tehtud töö jaoks teistsuguse väljendi:

Järgmiseks peame meeles pidama, milline on elektrivälja suhe. JA ja elektripotentsiaal U. Seega:

Lõpuks leiame avaldise, mida kasutatakse elektrilise potentsiaali arvutamiseks tööna, mis on tehtud elektrilaengu nihutamiseks punktide A ja B vahel, nagu me nüüd näitame:

Kuna elektrilaengu liigutamiseks punktide A ja B vahel tehtud töö on samaväärne elektrienergia kogus, mille koormus "võitis" või "kaotas", elektripotentsiaali saab mõista nagu energia ja laengu suhe, nagu selgitatud.

Loe ka: Kalorimeetria - teadusharu, mis uurib soojusvahetust ja selle nähtusi

Elektripotentsiaal on elektrostaatika uurimisel oluline füüsikaline suurus
Elektripotentsiaal on elektrostaatika uurimisel oluline füüsikaline suurus

Harjutused elektripotentsiaali kohta

Küsimus 1) Kahe laetud metallplaadi vahel, mis asuvad üksteisest 10 cm kaugusel, on elektriväli 500 V/m. Määrake nende vaheline elektripotentsiaalide erinevus.

a) 10 V

b) 100 V

c) 50 V

d) 500 V

e) 5000 V

Tagasiside: C täht

Resolutsioon:

Pärast plaatide vahelise kauguse teisendamist, teisendades selle meetriteks (10 cm = 0,1 m), kasutame valemit, mis seob elektrivälja potentsiaalse erinevusega, jälgige:

Näidatud arvutuse abil leidsime, et plaatide potentsiaalide erinevus on 50 V, seega on õige alternatiiv täht c.

2. küsimus) Vaadake üle elektripotentsiaaliga seotud väited:

I – elektripotentsiaal on skalaarne suurus.

II – Elektripotentsiaali mõõtühik on amper (A).

III – Elektripotentsiaal teatud ruumipunktis on pöördvõrdeline elektrilaengu kauguse ruuduga.

IV – Elektripotentsiaali mõõtühik SI järgi on volt (V).

Kas (on) tõsi:

a) I ja II

b) I ja IV

c) II ja III

d) I, II ja III

e) II, III ja IV

Tagasiside: Täht B

Resolutsioon:

II ja III väited on valed, kuna mõõtühikuks on volt ja elektripotentsiaal on pöördvõrdeline kaugusega koormusest. Seega on väited I ja IV õiged.

3. küsimus) Elektriliselt laetud osake, laenguga 2 mC (2.0.10-3 C), läbib elektriahela kahe punkti vahel transportimisel 5,0 J. Määrake nende punktide potentsiaalide erinevus.

a) 3.0.106 V

b) 4,5.102 V

c) 0,5,103 V

d) 2.5.10-3 V

e) 10.10-4 V

Tagasiside: D-täht

Resolutsioon:

Harjutuse lahendamiseks kasutage lihtsalt elektripotentsiaali ja tööd seostavat valemit, jälgige:

Vastavalt saadud tulemusele on õige vastus d-täht.

Autor: Rafael Hellerbrock
Füüsika õpetaja

Allikas: Brasiilia kool - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencial-eletrico-v.htm

Eetika Epikuruses

Epikurose doktriin tekkis ajal, mil Kreeka linnriikide olukord ei olnud rahul. Polise seltsielu o...

read more
Tähtede G ja J kasutamine: millal õigesti kasutada?

Tähtede G ja J kasutamine: millal õigesti kasutada?

O tähtede G ja J kasutamine võib tekitada kahtlusi, kuna silbid "ge" ja "je", samuti "gi" ja "ji"...

read more

Suguelundite herpes: põhjus, sümptomid, ravi ja ennetamine.

Genitaalherpes ehk 2. tüüpi herpes on sugulisel teel leviv haigus, mille põhjustajaks on herpes ...

read more