Потенціалелектричний або Напругаелектричний це сума енергії необхідно для переміщення а електричний заряд унітарний між двома різними точками області з a електричне поле. О потенціалелектричний це фізична величина підйом виміряти в вольт (V), що еквівалентно джоуліперкулон (J/C) в одиницях SI.
Читайте також: Електростатика - що це таке, розв'язані формули і вправи
Властивості електричного потенціалу
О потенціалелектричний це сума електрична потенціальна енергія, в джоулях, на одиницю заряду, в кулон. Зрозумійте: стверджуючи, що розетка забезпечує 110 В електричного потенціалу еквівалентно сказати, що він дає 110 Дж енергії на кожен кулон електричного заряду, що проходить через його клеми.
Електричний потенціал у точці заряду що є є безпосередньопропорційний до модуля електричного навантаження що яка створює його, і обернено пропорційна відстані d:
Як видно на малюнку, все плямирівновіддалений (червоні лінії) до генеруючого навантаження (Q) знаходяться в
те самепотенціалелектричний і, отже, вони називаються еквіпотенціалів. THE формула Для обчислення електричного потенціалу використовується такий:
У – електричний потенціал (В)
Q – електричний заряд (С)
к0 – електростатична вакуумна постійна (9.0.109 Н.м²/C²)
d – відстань (м)
Електричний потенціал може визнати сигнали алгебраїчний, позитивний і негативний,пов'язанібезпосередньо подобається знак заряду що генерує потенціал і з відстанню d аж до цього заряду. Це означає, що поблизу електрично зарядженого тіла існує нескінченно багато значень електричного потенціалу, що визначаються відстанню до цього заряду. Таким чином, електричний потенціал заряду буде дорівнювати нулю лише тоді, коли відстань між точкою, де потрібно виміряти нульовий потенціал, і зарядом буде нескінченно велика.
Читайте також: Електричний струм: формули та розв’язані вправи
Існує ще один спосіб визначити електричний потенціал, зв’язавши його з електричною потенціальною енергією, ось як:
ІНогатам – електрична потенціальна енергія (Дж)
Визначення електричного потенціалу
Вважайте, що а заряделектричнийпунктуальнийщо знаходиться в точці THE однорідного електричного поля І, як показано на малюнку, а потім зміщується в точку Б.
Давайте обчислимо енергії необхідно для того, щоб заряд був переміщенийміжтиплямиА і Б, розділені відстанню d. Для цього скористаємося визначенням Робота:
Пам'ятайте, що електрична сила створюється електричним полем і діє на заряд q дорівнює добутку заряду q на електричне поле E:
Об’єднавши попередні формули, отримаємо інший вираз для роботи, яку виконує електрична сила:
Далі ми повинні згадати, яким є співвідношення між електричним полем. І і електричний потенціал У. Таким чином:
Нарешті, ми знаходимо вираз, який використовується для обчислення електричного потенціалу в термінах роботи, виконаної для зміщення електричного заряду між точками A і B, як ми зараз показуємо:
Оскільки робота, виконана для переміщення електричного заряду між точками А і В, еквівалентна кількість електричної енергії, яку навантаження «набрала» або «втратила», електричний потенціал можна зрозуміти як співвідношення енергії та заряду, як пояснили.
Читайте також: Калориметрія - розділ науки, що вивчає теплообмін та його явища
Вправи на електричний потенціал
Питання 1) Між двома зарядженими металевими пластинами, розташованими на відстані 10 см один від одного, є електричне поле 500 В/м. Визначте різницю електричних потенціалів між ними.
а) 10 В
б) 100 В
в) 50 В
г) 500 В
д) 5000 В
Відгук: Літера С
Резолюція:
Перерахувавши відстань між пластинами, перетворивши її в метри (10 см = 0,1 м), скористаємося формулою, яка зв’язує електричне поле з різницею потенціалів, спостерігаємо:
Завдяки показаним розрахункам ми виявили, що різниця потенціалів між пластинами становить 50 В, тому правильною альтернативою є буква c.
Питання 2) Перегляньте твердження, що стосуються електричного потенціалу:
I – Електричний потенціал є скалярною величиною.
II – Одиницею вимірювання електричного потенціалу є ампер (А).
III – Електричний потенціал у певній точці простору обернено пропорційний квадрату відстані до електричного заряду.
IV – Одиницею вимірювання електричного потенціалу, відповідно до СІ, є вольт (В).
Чи правда:
а) І і ІІ
б) I і IV
в) II і III
г) I, II і III
д) II, III і IV
Відгук: Літера В
Роздільна здатність:
Твердження II і III помилкові, оскільки одиницею виміру є вольт, а електричний потенціал обернено пропорційний відстані до навантаження. Отже, твердження I і IV є правильними.
Питання 3) Електрично заряджена частинка із зарядом 2 мКл (2.0.10-3 C), зазнає роботи 5,0 Дж при транспортуванні між двома точками електричного кола. Визначте різницю потенціалів між цими точками.
а) 3.0.106 В
б) 4,5.102 В
в) 0.5.103 В
г) 2.5.10-3 В
д) 10.10-4 В
Зворотній зв'язок: буква Д
Роздільна здатність:
Щоб розв’язати вправу, просто скористайтеся формулою, яка пов’язує електричний потенціал і роботу, дотримуйтесь:
Відповідно до отриманого результату правильною відповіддю є буква d.
Рафаель Хеллерброк
Вчитель фізики
Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencial-eletrico-v.htm