Skillnad mellan elektrisk potential och elektrisk potentiell energi

Elektrisk potential mot elektrisk potentialenergi

Elektrisk potential och elektrisk potentiell energi är två mycket värdefulla begrepp inom elektriska fält och elektromagnetisk teori. I denna artikel kommer vi att diskutera grunderna för elektrisk potential och elektrisk potentiell energi först och sedan skillnaden mellan de två.

Vad är elektrisk potential?

Vid diskussion av elpotentialen krävs en tydlig förståelse av elektriska fält för att tolka termen. Alla elektriska laddningar, oavsett om de rör sig eller är stationära, producerar ett elektriskt fält. Ett elektriskt fält kan också produceras med användning av vilken tid som helst som varierar magnetfält. Det finns flera viktiga faktorer för elektriska fält, som är relevanta för att veta. Dessa är elektrisk fältintensitet, elektrisk fältpotential och elektrisk flödestäthet. Den elektriska fältintensiteten definieras som kraften på enhetspunktsladdning från det elektriska fältet. Detta ges med formeln E = Q / 4πεr²; där Q är laddningen, är e den elektriska permittiviteten hos mediet, och r är avståndet för punkten från punkt Q-laddningen. Kraften på en punktladdning q placerad vid den punkten är lika med F = Qq / 4πεr2. Eftersom q är 1 coulomb, är detta också lika med den elektriska fältintensiteten. Den elektriska potentialen för en punkt definieras som den energi som krävs för att få en punktladdning av 1 coulomb från oändligheten till den punkt som potentialen mäts. Denna energi är lika med det arbete som görs på avgiften när man tar laddningen från oändlighet till punkten. Om båda avgifterna är positiva, är den kraft som måste tillämpas för att ta testladdningen från oändligheten till punkten alltid lika och motsatt avstängningskraften mellan de två laddningarna. Genom att integrera F, från oändlighet till r, med avseende på dr, får vi den elektriska potentialen (V) för punkten, vilket är Q / 4πεr. Eftersom r alltid är positiv, om laddningen är negativ, är den elektriska potentialen också negativ. Enheterna med elektrisk potential är joule per coulomb. Ett statiskt elektriskt fält är ett konservativt fält. Därför är elpotentialen hos ett statiskt elektriskt fält vägen oberoende. Den elektriska potentialen i ett sådant fält beror bara på positionen.

Vad är elektrisk potentiell energi?

Elektrisk potentiell energi definieras som den energi som lagras på grund av elektrisk potential när man tar en laddning från oändligheten till den angivna punkten. Det kan ses att den elektriska potentialen är den elektriska potentialpotentialen och laddningen som medförs, eftersom den elektriska potentialen är lika med det arbete som krävs för att få en laddningsenhet. Eftersom potentiell energi = V * q, om både V och q är av samma tecken, vilket betyder att Q och q är av samma tecken, är den potentiella energin positiv. Ett externt arbete krävs för att ta ut avgiften. Om tecken är annorlunda blir den potentiella energin negativ. Detta indikerar att arbetet är gjort från själva systemet.