Potencijalelektrični ili naponelektrični je iznos od energije potrebno za premještanje a električno punjenje unitarno između dvije različite točke regije s a električno polje. O potencijalelektrični to je fizička veličina uspon mjeriti volti (V), što je ekvivalentno džulapokulonski (J/C) u jedinicama SI.
Pročitaj i: Elektrostatika - što je to, riješene formule i vježbe
Svojstva električnog potencijala
O potencijalelektrični je iznos od električna potencijalna energija, u džulima, po jedinici naboja, in kulonski. Shvatite: tvrdnja da utičnica pruža 110V električnog potencijala je ekvivalentno reći da daje 110 J energije za svaki kulon električnog naboja koji prolazi kroz njegove terminale.
Električni potencijal na mjestu gdje je naboj što je je direktnoproporcionalan na modul električnog opterećenja što koja ga proizvodi, i obrnuto proporcionalna udaljenosti d:
Kao što možete vidjeti na slici, sve mrljejednako udaljena (crvene linije) do proizvodnog opterećenja (Q) su u
istipotencijalelektrični pa se stoga i zovu ekvipotencijala. THE formula za izračunavanje električnog potencijala je ovo:
U – električni potencijal (V)
P – električni naboj (C)
k0 – konstanta elektrostatičkog vakuuma (9.0.109 N.m²/C²)
d – udaljenost (m)
Električni potencijal može priznati signale algebarski, pozitivan i negativan,povezanedirektno Kao znak punjenja koji generira potencijal i s udaljenosti d do te naplate. To znači da u blizini električno nabijenog tijela postoji beskonačno mnogo vrijednosti električnog potencijala, određenog udaljenosti do tog naboja. Na taj način, električni potencijal naboja bit će točno jednak 0 samo kada je udaljenost između točke u kojoj želite izmjeriti nulpotencijal i naboja beskonačno velika.
Pročitaj i: Električna struja: formule i riješene vježbe
Postoji još jedan način definiranja električnog potencijala povezujući ga s električnom potencijalnom energijom, evo kako:
INogatamo – električna potencijalna energija (J)
Nemoj sada stati... Ima još toga nakon reklame ;)
Definicija električnog potencijala
Uzmite u obzir da a naplatitielektričnitočanšto je u točki THE jednolikog električnog polja I, kao što je prikazano na slici, a zatim se pomiče na točku B.
Izračunajmo energije potrebno da bi naplata bila raseljeniizmeđuvasmrljeA i B, odvojene udaljenosti d. Da bismo to učinili, koristit ćemo definiciju Raditi:
Zapamtite da je električna sila proizvedeno električnim poljem i djelovanjem na naboj q jednako je umnošku naboja q s električnim poljem E:
Spajanjem prethodnih formula, imamo drugačiji izraz za rad koji obavlja električna sila:
Zatim se moramo sjetiti kakav je odnos između električnog polja. I i električni potencijal U. Tako:
Konačno, nalazimo izraz koji se koristi za izračunavanje električnog potencijala u smislu rada obavljenog za pomicanje električnog naboja između točaka A i B, kao što sada pokazujemo:
Budući da je rad obavljen za pomicanje električnog naboja između točaka A i B jednak količinu električne energije koju je opterećenje "dobilo" ili "izgubilo", električni potencijal se može razumjeti kao omjer energije i naboja, kako je objašnjeno.
Pročitaj i: Kalorimetrija - grana znanosti koja proučava izmjenu topline i njene pojave
Vježbe o električnom potencijalu
Pitanje 1) Između dvije nabijene metalne ploče, međusobno udaljene 10 cm, nalazi se električno polje od 500 V/m. Odredite razliku električnih potencijala među njima.
a) 10V
b) 100V
c) 50V
d) 500V
e) 5000 V
Povratne informacije: Slovo C
Rezolucija:
Nakon pretvaranja udaljenosti između ploča, pretvarajući je u metre (10 cm = 0,1 m), koristit ćemo formulu koja povezuje električno polje s razlikom potencijala, promatrajte:
Kroz prikazani izračun utvrdili smo da je razlika potencijala između ploča 50 V, pa je ispravna alternativa slovo c.
Pitanje 2) Pregledajte izjave vezane uz električni potencijal:
I – Električni potencijal je skalarna veličina.
II – Mjerna jedinica električnog potencijala je amper (A).
III – Električni potencijal u određenoj točki prostora obrnuto je proporcionalan kvadratu udaljenosti do električnog naboja.
IV – Jedinica mjerenja električnog potencijala, prema SI, je volt (V).
Je li istina:
a) I i II
b) I i IV
c) II i III
d) I, II i III
e) II, III i IV
Povratne informacije: Slovo B
Rezolucija:
Tvrdnje II i III su netočne, jer je mjerna jedinica volt, a električni potencijal je obrnuto proporcionalan udaljenosti do opterećenja. Dakle, tvrdnje I i IV su točne.
Pitanje 3) Električno nabijena čestica, naboja od 2 mC (2.0.10-3 C), podvrgava se radu od 5,0 J kada se transportira između dvije točke električnog kruga. Odredite razliku potencijala između ovih točaka.
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
Povratne informacije: Slovo D
Rezolucija:
Za rješavanje vježbe samo upotrijebite formulu koja povezuje električni potencijal i rad, promatrajte:
Prema dobivenom rezultatu, točan odgovor je slovo d.
Autor Rafael Hellerbrock
Nastavnik fizike
Želite li referencirati ovaj tekst u školskom ili akademskom radu? Izgled:
HELERBROCK, Rafael. "Električni potencijal"; Brazilska škola. Dostupno u: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencial-eletrico-v.htm. Pristupljeno 27. srpnja 2021.
Fizika
Znate li kako funkcionira kretanje električnih naboja? Kako bi bilo da naučite više o toj temi? Kada se električno polje dovede na električni naboj, na njega djeluje električna sila koja se kreće u smjeru sile. Unutar materijala, međutim, kretanje tereta postaje kaotično i ponekad iznimno sporo.
