Potencialelektrični oz Napetostelektrični je količina energija potrebno za premikanje a električni naboj enotno med dvema različnima točkama regije z a električno polje. O potencialelektrični je fizična velikost vzpenjati se meri v voltov (V), kar je enakovredno jouliperkulon (J/C) v enotah SI.
Preberite tudi: Elektrostatika - kaj je to, rešene formule in vaje
Lastnosti električnega potenciala
O potencialelektrični je količina električna potencialna energija, v joulih, na enoto naboja, in kulon. Razumeti: trditi, da vtičnica zagotavlja 110V električnega potenciala je enakovredno temu, da rečemo, da daje 110 J energije za vsak kulon električnega naboja, ki prehaja skozi njegove sponke.
Električni potencial na mestu naboja kaj je je neposrednosorazmerna na modul električne obremenitve kaj ki ga proizvaja, in obratno sorazmerna z razdaljo d:
Kot lahko vidite na sliki, vse pikeenako oddaljena (rdeče črte) do proizvodne obremenitve (Q) so v
enakopotencialelektrični in zato se imenujejo izenačitve potencialov. THE formula Za izračun električnega potenciala se uporablja tale:
U – električni potencial (V)
Q – električni naboj (C)
k0 – elektrostatična vakuumska konstanta (9.0.109 N.m²/C²)
d – razdalja (m)
Električni potencial lahko prizna signali algebraična, pozitivno in negativno,povezaneneposredno všeč znak polnjenja ki ustvarja potencial in z razdaljo d do te obremenitve. To pomeni, da je v bližini električno nabitega telesa neskončno veliko vrednosti električnega potenciala, ki jih določa razdalja do tega naboja. Na ta način bo električni potencial naboja točno enak 0, če je razdalja med točko, kjer želite izmeriti ničelni potencial, in nabojom neskončno velika.
Preberite tudi: Električni tok: formule in rešene vaje
Obstaja še en način za definiranje električnega potenciala tako, da ga povežete z električno potencialno energijo, takole:
INstopalotam – električna potencialna energija (J)
Ne nehaj zdaj... Po reklami je še več ;)
Opredelitev električnega potenciala
Upoštevajte, da a napolnitielektričnitočenkaj je na točki THE enotnega električnega polja IN, kot je prikazano na sliki, nato pa se premakne na točko B.
Izračunajmo energija potrebna za obstoj razseljenvmestipikeA in B, ločeni z razdaljo d. Za to bomo uporabili definicijo Delo:
Ne pozabite, da je električna sila ki ga proizvaja električno polje in deluje na naboj q, je enak produktu naboja q z električnim poljem E:
Če združimo prejšnje formule, imamo drugačen izraz za delo, ki ga opravi električna sila:
Nato se moramo spomniti, kakšno je razmerje med električnim poljem. IN in električni potencial U. Takole:
Končno najdemo izraz, ki se uporablja za izračun električnega potenciala glede na delo, opravljeno za premik električnega naboja med točkama A in B, kot zdaj prikazujemo:
Ker je delo, opravljeno za premikanje električnega naboja med točkama A in B, enako količino električne energije, ki jo je obremenitev "pridobila" ali "izgubila", je električni potencial mogoče razumeti kot razmerje med energijo in polnjenjem, kot je pojasnjeno.
Preberite tudi: Kalorimetrija - veja znanosti, ki preučuje izmenjavo toplote in njene pojave
Vaje na električni potencial
Vprašanje 1) Med dvema nabitima kovinskima ploščama, razmaknjenima 10 cm, je električno polje 500 V/m. Določite električno potencialno razliko med njima.
a) 10V
b) 100 V
c) 50 V
d) 500 V
e) 5000 V
povratne informacije: črka C
Resolucija:
Po pretvorbi razdalje med ploščami in preoblikovanju v metre (10 cm = 0,1 m) bomo uporabili formulo, ki povezuje električno polje s potencialno razliko, opazujte:
S prikazanim izračunom smo ugotovili, da je potencialna razlika med ploščama 50 V, zato je pravilna alternativa črka c.
2. vprašanje) Preglejte izjave v zvezi z električnim potencialom:
I – Električni potencial je skalarna količina.
II – Merska enota električnega potenciala je amper (A).
III – Električni potencial v določeni točki prostora je obratno sorazmeren s kvadratom razdalje do električnega naboja.
IV – Merska enota električnega potenciala je po SI volt (V).
Je(so) res:
a) I in II
b) I in IV
c) II in III
d) I, II in III
e) II, III in IV
povratne informacije: črka B
Resolucija:
Trditvi II in III sta napačna, saj je merska enota volt in je električni potencial obratno sorazmeren z razdaljo do bremena. Tako sta trditvi I in IV pravilni.
3. vprašanje) Električno nabit delec z nabojem 2 mC (2.0.10-3 C), pri transportu med dvema točkama električnega tokokroga opravi delo 5,0 J. Določite potencialno razliko med tema točkama.
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: črka D
Resolucija:
Če želite rešiti vajo, uporabite formulo, ki povezuje električni potencial in delo, upoštevajte:
Glede na dobljeni rezultat je pravilen odgovor črka d.
Avtor: Rafael Hellerbrock
Učitelj fizike
Ali se želite sklicevati na to besedilo v šolskem ali akademskem delu? Poglej:
HELERBROCK, Rafael. "Električni potencial"; Brazilska šola. Na voljo v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencial-eletrico-v.htm. Dostop 27. julija 2021.
fizika
Ali veste, kako deluje gibanje električnih nabojev? Kaj pa če bi izvedeli več o temi? Ko se na električni naboj nanese električno polje, nanj deluje električna sila, ki se premika v smeri sile. Znotraj materialov pa gibanje bremen postane kaotično in včasih izjemno počasno.
