電位：特性と演習

潜在的電気の また 電圧電気の の量です エネルギー 移動する必要があります 電荷 領域の2つの異なるポイント間のユニタリ 電界. O 潜在的電気の それは物理的な大きさです 登る で測定 ボルト （V）、これは ジュールあたりクーロン （J / C）単位 SI.

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電位特性

O 潜在的電気の の量です 電位エネルギー、ジュール、充電単位あたり、 クーロン。 理解する：コンセントが提供することを主張する 110V 電位の 各クーロンに対して110Jのエネルギー その端子を通過する電荷の。

電荷が発生するポイントの電位 何 です 直接比例 電気負荷モジュールに 何 それを生成し、距離に反比例します NS:

電荷qから離れるにつれて、電位は低下します。

あなたが図で見ることができるように、すべて スポット等距離 （赤い線）から発生負荷（Q）までは 同じ潜在的電気の したがって、それらは呼ばれます 等電位. NS 方式 電位の計算に使用されるのはこれです：

U –電位（V）

NS –電荷（C）

k₀ –静電真空定数（9.0.10⁹ N.m²/C²）

NS –距離（m）

電位は認めることができます 信号 代数、 ポジティブ と ネガティブ、関連している直接 お気に入り チャージサイン それは可能性を生み出し、距離とともに NS その料金まで。 つまり、帯電した物体の近くには、その電荷までの距離によって決定される電位の値が無限にあります。 このように、電荷の電位は、ヌル電位を測定するポイントと電荷の間の距離が無限に大きい場合にのみ、正確に0に等しくなります。

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電位を電位エネルギーに関連付けることによって電位を定義する別の方法があります。その方法は次のとおりです。

と_足そこの –電位エネルギー（J）

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電位の定義

それを考慮してください 充電電気の規則正しい何 ある時点で NS 均一な電界の と、図に示すように、ポイントにシフトされます NS.

計算してみましょう エネルギー 料金が必要 置き換えられた間にあなたスポットAとB、距離で区切られています NS. これを行うには、次の定義を使用します 仕事:

覚えておいてください 電気力 電場によって生成され、電荷qに作用することは、電荷qと電場Eの積に等しくなります。

前の式に加えて、電気力によって実行される仕事の別の表現があります。

次に、電界間の関係がどのようなものかを覚えておく必要があります。 と と電位 U. したがって：

最後に、次に示すように、点Aと点Bの間で電荷をシフトするために行われた作業の観点から電位を計算するために使用される式を見つけます。

点Aと点Bの間で電荷を移動するために行われる仕事は 負荷が「獲得」または「喪失」した電気エネルギーの量、電位を理解することができます として エネルギー対電荷比、説明したように。

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電位は静電気学の研究にとって重要な物理量です

電位に関する演習

質問1） 10cm間隔の2枚の帯電した金属板の間に500V / mの電界があります。 それらの間の電位差を決定します。

a）10V

b）100V

c）50V

d）500V

e）5000 V

フィードバック： 文字C

解像度:

プレート間の距離をメートル（10 cm = 0.1 m）に変換した後、電界を電位差に関連付ける式を使用します。次のことを確認してください。

示されている計算により、プレート間の電位差は50 Vであることがわかりました。したがって、正しい代替は文字cです。

質問2） 電位に関連するステートメントを確認します。

I –電位はスカラー量です。

II –電位測定単位はアンペア（A）です。

III –空間内の特定のポイントでの電位は、電荷までの距離の2乗に反比例します。

IV – SIによると、電位測定単位はボルト（V）です。

本当ですか：

a）IおよびII

b）IおよびIV

c）IIおよびIII

d）I、IIおよびIII

e）II、IIIおよびIV

フィードバック： 手紙B

解像度：

測定単位はボルトであり、電位は負荷までの距離に反比例するため、ステートメントIIおよびIIIは誤りです。 したがって、ステートメントIとIVは正しいです。

質問3） 2 mC（2.0.10）の電荷を持つ荷電粒子^-3 C）、電気回路の2点間を移動すると、5.0Jの仕事が発生します。 これらのポイント間の電位差を決定します。

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

フィードバック：文字D

解像度：

演習を解決するには、電位と仕事に関連する式を使用し、次のことを確認してください。

得られた結果によると、正解は文字dです。

RafaelHellerbrock著
物理の先生

学校や学業でこのテキストを参照しますか？ 見て：

ヘラーブロック、ラファエル。 "電位"; ブラジルの学校. で利用可能： https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencial-eletrico-v.htm. 2021年7月27日にアクセス。