Potenciálelektrický alebo Napätieelektrický je množstvo energie potrebné na presun a nabíjačka unitárny medzi dvoma odlišnými bodmi regiónu s a elektrické pole. O potenciálelektrický je to fyzikálna veličina stúpať merať v voltov (V), čo je ekvivalent joulovzacoulomb (J/C) v jednotkách SI.
Prečítajte si tiež: Elektrostatika - čo to je, vyriešené vzorce a cvičenia
Vlastnosti elektrického potenciálu
O potenciálelektrický je množstvo elektrická potenciálna energia, v jouloch, na jednotku náboja, v coulomb. Pochopte: tvrdenie, že zásuvka poskytuje 110V elektrického potenciálu je ekvivalentné tvrdeniu, že dáva 110 J energie na každý coulomb elektrického náboja prechádzajúceho cez jeho svorky.
Elektrický potenciál v mieste náboja čo je je priamoproporcionálne do modulu elektrickej záťaže čo ktorý ho produkuje a nepriamo úmerný vzdialenosti d:
Ako vidíte na obrázku, všetky škvrnyv rovnakej vzdialenosti (červené čiary) k generujúcej záťaži (Q) sú v
rovnakýpotenciálelektrický a preto sa nazývajú ekvipotenciály. THE vzorec Na výpočet elektrického potenciálu sa používa toto:
U - elektrický potenciál (V)
Q - elektrický náboj (C)
k0 – konštanta elektrostatického vákua (9.0.109 N.m²/C²)
d - vzdialenosť (m)
Elektrický potenciál môže priznať signály algebraický, pozitívne a negatívny,súvisiacepriamo Páči sa mi to znak nabitia ktorý generuje potenciál a so vzdialenosťou d až do toho poplatku. To znamená, že v blízkosti elektricky nabitého telesa existuje nekonečne veľa hodnôt elektrického potenciálu, určených vzdialenosťou od tohto náboja. Týmto spôsobom bude elektrický potenciál náboja presne rovný 0 len vtedy, keď je vzdialenosť medzi bodom, v ktorom chcete merať nulový potenciál, a nábojom nekonečne veľká.
Prečítajte si tiež: Elektrický prúd: vzorce a vyriešené úlohy
Existuje ďalší spôsob, ako definovať elektrický potenciál jeho vzťahom k elektrickej potenciálnej energii, takto:
ANohatam – elektrická potenciálna energia (J)
Neprestávaj teraz... Po reklame viac ;)
Definícia elektrického potenciálu
Zvážte, že a poplatokelektrickýdochvíľnyčo je v bode THE rovnomerného elektrického poľa A, ako je znázornené na obrázku, a potom sa posunie do bodu B.
Poďme vypočítať energie potrebné na to, aby bol poplatok premiestnenýmedzivyškvrnyA a B, oddelené vzdialenosťou d. Na tento účel použijeme definíciu Práca:
Pamätajte si, že elektrická sila vytvorený elektrickým poľom a pôsobiaci na náboj q sa rovná súčinu náboja q s elektrickým poľom E:
Spojením predchádzajúcich vzorcov máme iný výraz pre prácu vykonanú elektrickou silou:
Ďalej si musíme pamätať, aký je vzťah medzi elektrickým poľom. A a elektrický potenciál U. Takto:
Nakoniec nájdeme výraz použitý na výpočet elektrického potenciálu z hľadiska práce vykonanej na presun elektrického náboja medzi bodmi A a B, ako teraz ukazujeme:
Pretože práca vykonaná na presun elektrického náboja medzi bodmi A a B je ekvivalentná množstvo elektrickej energie, ktorú záťaž „získala“ alebo „stratila“, možno pochopiť elektrický potenciál ako pomer energie k nabitiu, ako je vysvetlené.
Prečítajte si tiež: Kalorimetria - veda, ktorá študuje výmenu tepla a jej javy
Cvičenia o elektrickom potenciáli
Otázka 1) Medzi dvoma nabitými kovovými platňami, vzdialenými od seba 10 cm, je elektrické pole 500 V/m. Určte rozdiel elektrického potenciálu medzi nimi.
a) 10V
b) 100 V
c) 50 V
d) 500 V
e) 5000 V
Spätná väzba: písmeno C
Rozhodnutie:
Po prepočte vzdialenosti medzi doskami, jej premene na metre (10 cm = 0,1 m), použijeme vzorec, ktorý spája elektrické pole s potenciálnym rozdielom, pozorujeme:
Pomocou uvedeného výpočtu sme zistili, že potenciálny rozdiel medzi doskami je 50 V, takže správnou alternatívou je písmeno c.
otázka 2) Prečítajte si vyhlásenia týkajúce sa elektrického potenciálu:
I – Elektrický potenciál je skalárna veličina.
II – Jednotkou merania elektrického potenciálu je ampér (A).
III – Elektrický potenciál v určitom bode priestoru je nepriamo úmerný druhej mocnine vzdialenosti k elektrickému náboju.
IV – Jednotkou merania elektrického potenciálu podľa SI je volt (V).
Je (sú) pravdivé:
a) I a II
b) I a IV
c) II a III
d) I, II a III
e) II, III a IV
Spätná väzba: Písmeno B
Rozhodnutie:
Vyhlásenia II a III sú nepravdivé, pretože meracou jednotkou je volt a elektrický potenciál je nepriamo úmerný vzdialenosti od záťaže. Tvrdenia I a IV sú teda správne.
otázka 3) Elektricky nabitá častica s nábojom 2 mC (2.0.10-3 C), podstúpi pri preprave medzi dvoma bodmi elektrického obvodu prácu 5,0 J. Určte potenciálny rozdiel medzi týmito bodmi.
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
Spätná väzba: Písmeno D
Rozhodnutie:
Na vyriešenie cvičenia stačí použiť vzorec, ktorý spája elektrický potenciál a prácu, pozorujte:
Podľa získaného výsledku je správnou odpoveďou písmeno d.
Od Rafaela Hellerbrocka
Učiteľ fyziky
Chceli by ste odkázať na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:
HELERBROCK, Rafael. "Elektrický potenciál"; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencial-eletrico-v.htm. Prístupné 27. júla 2021.
fyzika
Viete, ako funguje pohyb elektrických nábojov? Čo tak dozvedieť sa o téme viac? Keď na elektrický náboj pôsobí elektrické pole, pôsobí naň elektrická sila, ktorá sa pohybuje v smere sily. Vo vnútri materiálov sa však pohyb bremien stáva chaotickým a občas extrémne pomalým.
