Električni potencijal nasuprot električnoj potencijalnoj energiji
Električni potencijal i električna potencijalna energija dva su vrlo vrijedna pojma u električnim poljima i elektromagnetskoj teoriji. U ovom ćemo članku prvo razgovarati o osnovama električnog potencijala i električne potencijalne energije, a zatim o razlici između njih.
Što je električni potencijal?
Kad se raspravlja o električnom potencijalu, za tumačenje pojma potrebno je jasno razumijevanje električnog polja. Svi električni naboji, bilo da se kreću ili miruju, stvaraju električno polje. Električno polje se također može proizvesti korištenjem bilo kojih magnetskih polja koja se mijenjaju u bilo kojem trenutku. Nekoliko je ključnih čimbenika električnih polja, koje je važno znati. To su intenzitet električnog polja, potencijal električnog polja i gustoća električnog toka. Intenzitet električnog polja definira se kao sila na jedinični točkasti naboj iz električnog polja. To se daje formulom E = Q / 4πεr 2; gdje je Q naboj, ε je električna propusnost medija, a r je udaljenost točke od točke Q naboja. Sila na točkasti naboj q smještena u toj točki jednaka je F = Qq / 4πεr2. Budući da je q 1 kulon, to je također jednako intenzitetu električnog polja. Električni potencijal točke definira se kao energija potrebna da se točkasti naboj od 1 kulona dovede iz beskonačnosti do točke u kojoj se mjeri potencijal. Ova energija jednaka je radu na naboju pri dovođenju naboja iz beskonačnosti u točku. Ako su oba naboja pozitivna, sila koju treba primijeniti za polaganje ispitnog naboja od beskonačnosti do točke uvijek je jednaka i antiparalelna sili odbijanja između dva naboja. Integriranjem F, od beskonačnosti do r, s obzirom na dr, dobivamo električni potencijal (V) točke,što je Q / 4πεr. Budući da je r uvijek pozitivno, ako je naboj negativan, električni potencijal je također negativan. Jedinice električnog potencijala su džula po kulonu. Statičko električno polje je konzervativno polje. Stoga je električni potencijal statičkog električnog polja neovisan o putu. Električni potencijal takvog polja ovisi samo o položaju.
Što je električna potencijalna energija?
Električna potencijalna energija definira se kao energija pohranjena zbog električnog potencijala pri preuzimanju naboja od beskonačnosti do zadane točke. Vidi se da je, budući da je električni potencijal jednak radu potrebnom za donošenje jediničnog naboja, električna potencijalna energija umnožak električnog potencijala i naboja koji se dovodi. Budući da je potencijalna energija = V * q, ako su i V i q istog predznaka, što znači da su Q i q istog predznaka, potencijalna energija je pozitivna. Da bi se podigla naplata, potreban je vanjski rad. Ako su znakovi različiti, potencijalna energija postaje negativna. To ukazuje da se posao obavlja iz samog sustava.
Koja je razlika između električne i potencijalne električne energije?
• Električni potencijal ovisi samo o naboju koji se mjeri. Električna potencijalna energija ovisi o oba naboja.
• Električni potencijal mjeri se u voltima ili džulima po kulonu. Električna potencijalna energija mjeri se u džulima.
