ศักยภาพไฟฟ้า หรือ แรงดันไฟฟ้าไฟฟ้า คือปริมาณของ พลังงาน จำเป็นต้องย้าย a ค่าไฟฟ้า รวมกันระหว่างจุดที่แตกต่างกันสองจุดของภูมิภาคที่มี a สนามไฟฟ้า. อู๋ ศักยภาพไฟฟ้า มันเป็นขนาดทางกายภาพ ปีน วัดใน โวลต์ (V) ซึ่งเทียบเท่ากับ จูลส์ต่อคูลอมบ์ (J/C) เป็นหน่วย SI.
อ่านด้วย: ไฟฟ้าสถิต - มันคืออะไร แก้ไขสูตรและแบบฝึกหัด
คุณสมบัติศักย์ไฟฟ้า
อู๋ ศักยภาพไฟฟ้า คือปริมาณของ พลังงานศักย์ไฟฟ้า, เป็นจูล, ต่อหน่วยประจุ, ใน คูลอมบ์ เข้าใจ: ยืนยันว่าร้านให้ 110V ของศักย์ไฟฟ้าเทียบเท่ากับการบอกว่ามันให้ผล พลังงาน 110 J ต่อคูลอมบ์ ของประจุไฟฟ้าที่ไหลผ่านขั้ว
ศักย์ไฟฟ้า ณ จุดที่ประจุ อะไร คือ โดยตรงสัดส่วน ไปยังโมดูลโหลดไฟฟ้า อะไร ที่สร้างมันขึ้นมาและแปรผกผันกับระยะทาง NS:
ดังที่คุณเห็นในรูปทั้งหมด จุดเท่ากัน (เส้นสีแดง) ถึงกำลังสร้าง (Q) อยู่ใน เหมือนกันศักยภาพไฟฟ้า จึงเรียกกันว่า ความเท่าเทียมกัน. NS สูตร ที่ใช้ในการคำนวณศักย์ไฟฟ้าคือ:
ยู – ศักย์ไฟฟ้า (V)
NS – ค่าไฟฟ้า (C)
k0 – ค่าคงที่สูญญากาศไฟฟ้าสถิต (9.0.109 Nm²/C²)
NS – ระยะทาง (ม.)
ศักย์ไฟฟ้ายอมรับได้ สัญญาณ พีชคณิต เชิงบวก
และ เชิงลบ,ที่เกี่ยวข้องโดยตรง ชอบ ป้ายชาร์จ ที่สร้างศักยภาพและระยะทาง NS จนถึงค่าใช้จ่ายนั้น กล่าวคือในบริเวณใกล้เคียงของวัตถุที่มีประจุไฟฟ้ามีค่าศักย์ไฟฟ้ามากมายนับไม่ถ้วนซึ่งกำหนดโดยระยะห่างจากประจุนั้น ด้วยวิธีนี้ ศักย์ไฟฟ้าของประจุจะเท่ากับ 0 เท่านั้นเมื่อระยะห่างระหว่างจุดที่คุณต้องการวัดศักย์ว่างจากประจุและประจุมีขนาดใหญ่เป็นอนันต์อ่านด้วย: กระแสไฟฟ้า: สูตรและแบบฝึกหัดที่แก้ไขแล้ว
มีอีกวิธีหนึ่งในการกำหนดศักย์ไฟฟ้าโดยสัมพันธ์กับศักย์ไฟฟ้า โดยมีวิธีดังนี้:
และเท้าที่นั่น – พลังงานศักย์ไฟฟ้า (J)
ความหมายของศักย์ไฟฟ้า
พิจารณาว่า ค่าใช้จ่ายไฟฟ้าตรงต่อเวลาอะไร อยู่ที่จุดหนึ่ง NS ของสนามไฟฟ้าสม่ำเสมอ และดังรูปแล้วเลื่อนมาที่จุด NS.
มาคำนวณ .กัน พลังงาน ที่จำเป็นสำหรับค่าใช้จ่ายที่จะ พลัดถิ่นในระหว่างคุณจุดA และ B, ห่างกันเป็นระยะ NS. เมื่อต้องการทำเช่นนี้ เราจะใช้คำจำกัดความของ ทำงาน:
จำไว้ว่า แรงไฟฟ้า เกิดจากสนามไฟฟ้าและกระทำต่อประจุ q เท่ากับผลคูณของประจุ q กับสนามไฟฟ้า E:
เมื่อเข้าร่วมสูตรก่อนหน้านี้ เรามีนิพจน์ที่แตกต่างกันสำหรับงานที่ทำโดยแรงไฟฟ้า:
ต่อไปเราต้องจำไว้ว่าความสัมพันธ์ระหว่างสนามไฟฟ้าเป็นอย่างไร และ และศักย์ไฟฟ้า ยู. ดังนั้น:
สุดท้าย เราพบนิพจน์ที่ใช้ในการคำนวณศักย์ไฟฟ้าในแง่ของงานที่ทำเพื่อเลื่อนประจุไฟฟ้าระหว่างจุด A และ B ดังที่เราแสดงให้เห็น:
เนื่องจากงานที่ทำการย้ายประจุไฟฟ้าระหว่างจุด A และ B มีค่าเท่ากับ ปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่โหลด "ได้รับ" หรือ "สูญเสีย" สามารถเข้าใจศักย์ไฟฟ้าได้ เป็น อัตราส่วนพลังงานต่อการชาร์จตามที่อธิบาย
อ่านด้วย: Calorimetry - สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาการแลกเปลี่ยนความร้อนและปรากฏการณ์
แบบฝึกหัดเกี่ยวกับศักย์ไฟฟ้า
คำถามที่ 1) ระหว่างแผ่นโลหะที่มีประจุ 2 แผ่น โดยเว้นระยะห่าง 10 ซม. จะมีสนามไฟฟ้าที่ 500 V/m กำหนดความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างกัน
ก) 10V
ข) 100V
ค) 50V
ง) 500V
จ) 5000 V
ข้อเสนอแนะ: จดหมาย C
ปณิธาน:
หลังจากแปลงระยะห่างระหว่างแผ่นเปลือกโลกแล้วเปลี่ยนเป็นเมตร (10 ซม. = 0.1 ม.) เราจะใช้สูตรที่เกี่ยวข้องกับสนามไฟฟ้ากับความต่างศักย์ไฟฟ้า สังเกต:
จากการคำนวณที่แสดง เราพบว่าความต่างศักย์ระหว่างเพลตคือ 50 V ดังนั้นทางเลือกที่ถูกต้องคือตัวอักษร c
คำถามที่ 2) ทบทวนข้อความที่เกี่ยวข้องกับศักย์ไฟฟ้า:
ผม – ศักย์ไฟฟ้าเป็นปริมาณสเกลาร์
II – หน่วยวัดศักย์ไฟฟ้าคือแอมแปร์ (A)
III – ศักย์ไฟฟ้า ณ จุดหนึ่งในอวกาศแปรผกผันกับกำลังสองของระยะทางถึงประจุไฟฟ้า
IV – หน่วยวัดศักย์ไฟฟ้าตาม SI คือโวลต์ (V)
เป็น (เป็น) จริง:
ก) ฉันและII
b) ฉันและ IV
ค) II และ III
ง) I, II และ III
จ) II, III และ IV
ข้อเสนอแนะ: จดหมายข
ปณิธาน:
ข้อความที่ II และ III เป็นเท็จ เนื่องจากหน่วยวัดคือโวลต์ และศักย์ไฟฟ้าแปรผกผันกับระยะห่างของโหลด ดังนั้น ข้อความที่ I และ IV ถูกต้อง
คำถามที่ 3) อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า โดยมีประจุ 2 mC (2.0.10-3 C) ผ่านการทำงาน 5.0 J เมื่อขนส่งระหว่างจุดสองจุดของวงจรไฟฟ้า กำหนดความต่างศักย์ระหว่างจุดเหล่านี้
ก) 3.0.106 วี
ข) 4,5.102 วี
ค) 0.5.103 วี
ง) 2.5.10-3 วี
จ) 10.10-4 วี
ข้อเสนอแนะ: ตัวอักษร D
ปณิธาน:
ในการแก้ปัญหาแบบฝึกหัด ใช้สูตรที่เกี่ยวข้องกับศักย์ไฟฟ้าและการทำงาน สังเกต:
จากผลลัพธ์ที่ได้ คำตอบที่ถูกต้องคือตัวอักษร d
โดย Rafael Hellerbrock
ครูฟิสิกส์
แหล่งที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencial-eletrico-v.htm
