Διαφορά μεταξύ ηλεκτρικού δυναμικού και ηλεκτρικού δυναμικού ενέργειας

Ηλεκτρικό Δυναμικό έναντι Ενέργειας Ηλεκτρικής Ενέργειας

Το ηλεκτρικό δυναμικό και η ηλεκτρική δυνητική ενέργεια είναι δύο πολύ πολύτιμες έννοιες στα ηλεκτρικά πεδία ηλεκτρομαγνητική θεωρία. Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσουμε πρώτα τα βασικά του ηλεκτρικού δυναμικού και της ηλεκτρικής δυναμικής ενέργειας και στη συνέχεια τη διαφορά μεταξύ των δύο.

Τι είναι το ηλεκτρικό δυναμικό;

Όταν συζητάμε για το ηλεκτρικό δυναμικό, απαιτείται μια σαφής κατανόηση του ηλεκτρικού πεδίου για την ερμηνεία του όρου. Όλα τα ηλεκτρικά φορτία, είτε κινούνται είτε είναι στάσιμα, παράγουν ένα ηλεκτρικό πεδίο. Ένα ηλεκτρικό πεδίο μπορεί επίσης να παραχθεί χρησιμοποιώντας οποιαδήποτε χρονικά μεταβαλλόμενα μαγνητικά πεδία. Υπάρχουν πολλοί βασικοί παράγοντες των ηλεκτρικών πεδίων, τα οποία είναι κατάλληλα να γνωρίζουμε. Πρόκειται για ένταση ηλεκτρικού πεδίου, δυναμικό ηλεκτρικού πεδίου και πυκνότητα ηλεκτρικής ροής. Η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου ορίζεται ως η δύναμη επί ενός φορτίου μονάδας από το ηλεκτρικό πεδίο. Αυτό δίνεται από τον τύπο E = Q / 4perr ² . όπου Q είναι το φορτίο, ε είναι η ηλεκτρική διαπερατότητα του μέσου και r είναι η απόσταση του σημείου από το φορτίο του σημείου Q. Η δύναμη επί φορτίου θέσης q τοποθετημένη στο σημείο αυτό είναι ίση με F = Qq / 4perr2. Δεδομένου ότι το q είναι 1 coulomb, αυτό είναι επίσης ίσο με την ένταση του ηλεκτρικού πεδίου. Το ηλεκτρικό δυναμικό ενός σημείου ορίζεται ως η ενέργεια που απαιτείται για να φέρουμε ένα σημείο φορτίο 1 coulomb από το άπειρο στο σημείο που μετράται το δυναμικό. Αυτή η ενέργεια είναι ίση με την εργασία που γίνεται στο φορτίο όταν φέρουμε το φορτίο από το άπειρο στο σημείο. Εάν και τα δύο φορτία είναι θετικά, η δύναμη που πρέπει να εφαρμοστεί για να ληφθεί το φορτίο δοκιμής από το άπειρο έως το σημείο είναι πάντοτε ίση και αντιπαραβαλλόμενη με τη δύναμη απόρριψης μεταξύ των δύο φορτίων. Με την ενσωμάτωση του F, από το άπειρο στο r, σε σχέση με το dr, έχουμε το ηλεκτρικό δυναμικό (V) του σημείου, το οποίο είναι Q / 4perr. Δεδομένου ότι το r είναι πάντα θετικό, εάν το φορτίο είναι αρνητικό, το ηλεκτρικό δυναμικό είναι επίσης αρνητικό. Οι μονάδες ηλεκτρικού δυναμικού είναι joule ανά coulomb. Ένα στατικό ηλεκτρικό πεδίο είναι ένας συντηρητικός τομέας. Επομένως, το ηλεκτρικό δυναμικό ενός στατικού ηλεκτρικού πεδίου είναι ανεξάρτητο από τη διαδρομή. Το ηλεκτρικό δυναμικό ενός τέτοιου πεδίου εξαρτάται μόνο από τη θέση.

Τι είναι η ηλεκτρική δυναμική;

Η ενέργεια ηλεκτρικού δυναμικού ορίζεται ως η ενέργεια που αποθηκεύεται λόγω ηλεκτρικού δυναμικού όταν φορτώνεται από το άπειρο στο δεδομένο σημείο. Μπορούμε να δούμε ότι, δεδομένου ότι το ηλεκτρικό δυναμικό είναι ίσο με το έργο που απαιτείται για να φέρουμε ένα φορτίο μονάδας, η ηλεκτρική δυναμική ενέργεια είναι το προϊόν του ηλεκτρικού δυναμικού και του φορτίου που φέρεται. Δεδομένου ότι η δυνητική ενέργεια = V * q, εάν και τα δύο V και q είναι του ίδιου σημείου, πράγμα που σημαίνει ότι τα Q και q είναι του ίδιου σημείου, η δυνητική ενέργεια είναι θετική.Μια εξωτερική εργασία είναι απαραίτητη για να φέρει τη χρέωση. Εάν τα σημεία είναι διαφορετικά, η δυνητική ενέργεια γίνεται αρνητική. Αυτό δείχνει ότι η εργασία γίνεται από το ίδιο το σύστημα.

Ποια είναι η διαφορά ανάμεσα στο ηλεκτρικό δυναμικό και την ηλεκτρική ενέργεια δυναμικού; • Το ηλεκτρικό δυναμικό εξαρτάται μόνο από τη φόρτιση που μετράει το δυναμικό. Η ηλεκτρική δυναμική ενέργεια εξαρτάται και από τις δύο χρεώσεις. • Το ηλεκτρικό δυναμικό μετράται σε volts ή joule ανά coulomb. Η ενέργεια ηλεκτρικού δυναμικού μετράται σε joule.