Potencjał elektryczny w encyklopedii
Z Wikipedii, wolnej encyklopedii Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwaniaPotencjał elektrostatyczny, potencjał pola elektrycznego – pole skalarne opisujące pole elektrostatyczne.
Spis treści
- 1 Definicja potencjału elektrycznego
- 2 Potencjał elektrostatyczny ładunku punktowego
- 3 Potencjał elektryczny a praca w polu elektrycznym
- 4 Potencjał elektryczny a natężenie pola elektrycznego
- 5 Zobacz też
Definicja potencjału elektrycznego | edytuj kod
Potencjałem elektrycznym w dowolnym punkcie stałego pola elektrycznego nazywa się stosunek pracy wykonanej przez siłę elektryczną przy przenoszeniu ładunku z tego punktu do nieskończoności, do wartości tego ładunku:
Jednostką potencjału jest 1 V (wolt) równy 1 J/1 C (dżulowi na kulomb).
Potencjał elektrostatyczny ładunku punktowego | edytuj kod
Powierzchnie ekwipotencjalne (okręgi) i linie pola elektrycznego wokół ładunku punktowegoW przypadku pola elektrycznego wytwarzanego przez nieruchomy punktowy ładunek elektryczny:
gdzie:
– potencjał elektryczny (elektrostatyczny), – ładunek wytwarzający pole elektryczne, – ładunek próbny, – odległość pomiędzy ładunkami, – przenikalność elektryczna ośrodka.Zgodnie z definicją potencjału elektrycznego:
gdzie:
– praca siły elektrycznej wykonanej przy przeniesieniu ładunku daleko od ładunku wytwarzającego pole elektryczne.Ponieważ a energia potencjalna pola elektrycznego ładunku punktowego wyraża się wzorem:
z czego wynika:
Z zależności tej wynikają cechy potencjału elektrycznego (patrz wyżej).
Potencjał elektryczny a praca w polu elektrycznym | edytuj kod
Rozpatrując niezmienne pole elektryczne, rozważyć można jaka praca potrzebna jest aby przenieść dany ładunek z punktu do punktu rozważanego pola. Przeniesienie danego ładunku z punktu do nieskończoności wówczas z definicji potencjału elektrycznego wynika, że pracę tę określa wzór:
oraz podobnie dla punktu
Zatem praca potrzebna na przeniesienie ładunku z punktu do dana jest jako:
Praca potrzebna na przeniesienie ładunku z danego punktu do punktu zależy jedynie od:
- różnicy potencjałów między tymi punktami – zwanej inaczej napięciem elektrycznym,
- ładunku
Potencjał elektryczny a natężenie pola elektrycznego | edytuj kod
Związek między natężeniem pola elektrycznego a potencjałem wyraża się wzorem:
Zależność ta często jest wykorzystywana również jako definicja potencjału. Wobec tego:
lub inaczej:
przy przeniesieniu ładunku elektrycznego z punktu do punktu Wówczas wzór ten określa napięcie elektryczne pomiędzy tymi dwoma punktami.
Zobacz też | edytuj kod
OryginałEdytujHistoria i autorzy
