Potencialūs laukai. Galima įrodyti, kad bet kurio elektrostatinio lauko darbas perkeliant įkrautą kūną iš vieno taško į kitą nepriklauso nuo trajektorijos formos, kaip ir vienodo lauko darbas. Uždarame kelyje elektrostatinio lauko darbas visada lygus nuliui. Šią savybę turintys laukai vadinami potencialiais. Visų pirma potencialus pobūdis yra taškinio krūvio elektrostatinis laukas.
Potencialaus lauko darbas gali būti išreikštas pasikeitus potencinei energijai. Formulė galioja savavališkam elektrostatiniam laukui. Tačiau tik vienodo lauko atveju energija išreiškiama formule (8.19)
Potencialus. Potencialaus krūvio energija elektrostatiniame lauke yra proporcinga krūviui. Tai galioja ir vienalyčiam laukui (žr. 8.19 formulę), ir bet kuriam kitam laukui. Vadinasi, potencialios energijos ir krūvio santykis nepriklauso nuo lauke esančio krūvio.
Tai leidžia įvesti naują kiekybinę lauko charakteristiką – potencialą. Elektrostatinio lauko potencialas yra lauke esančio krūvio potencinės energijos ir šio krūvio santykis.
Pagal šį apibrėžimą potencialas yra lygus:
Lauko stiprumas yra vektorius ir parodo lauko stiprumą; ji nustato jėgą, veikiančią krūvį tam tikrame lauko taške. Potencialas yra skaliarinis, tai lauko charakteristika; jis apibrėžia potencinė energijaįkrauti tam tikrame lauko taške.
Jei neigiamai įkrautą plokštę imsime nuliniu potencialios energijos lygiu, taigi ir potencialu (124 pav.), tai pagal formules (8.19 ir 8.20) vienodo lauko potencialas yra lygus:
Potencialus skirtumas. Kaip ir potenciali energija, potencialo vertė tam tikrame taške priklauso nuo nulinio lygio pasirinkimo potencialui nuskaityti. Praktinę reikšmę turi ne potencialas pačiame taške, o potencialo pokytis, kuris nepriklauso nuo potencialo nulinio atskaitos lygio pasirinkimo.
Nuo potencialios energijos darbas lygus:
Ateityje, užuot pakeitę potencialą, kuris yra potencialo verčių skirtumas galutiniuose ir pradiniuose trajektorijos taškuose, naudosime kitą reikšmę - potencialų skirtumą. Potencialų skirtumas suprantamas kaip potencialo verčių skirtumas pradiniame ir pabaigos taškai trajektorijos:
Potencialų skirtumas dažnai dar vadinamas įtampa.
Patogiau nagrinėti potencialų skirtumą arba įtampą nei potencialo pasikeitimą, ypač tiriant elektros srovę.
Pagal (8.22) ir (8.23) formules potencialų skirtumas
Taigi, potencialų skirtumas (įtampa) tarp dviejų taškų yra lygus lauko darbo, perkeliant krūvį iš pradinio taško į galutinį tašką į šį krūvį, santykiui.
Žinodami įtampą apšvietimo tinkle, žinome, kokį darbą gali atlikti elektrinis laukas perkeliant vienetinį krūvį iš vieno lizdo kontakto į kitą bet kuria elektros grandine. Potencialų skirtumo sampratą nagrinėsime per visą fizikos kursą.
Potencialaus skirtumo vienetas. Potencialų skirtumo vienetas nustatomas pagal (8.24) formulę. V Tarptautinė sistema vienetų, darbas išreiškiamas džauliais, o krūvis – pakabukais. Todėl potencialų skirtumas tarp dviejų taškų yra lygus vienetui, jei 1 C krūviui judant iš vieno taško į kitą elektrinis laukas veikia per 1 J. Šis vienetas vadinamas voltu.
1. Kokie laukai vadinami potencialiais? 2. Kaip potencialios energijos pokytis susijęs su darbu? 3. Kokia yra įkrautos dalelės potencinė energija vienodame elektriniame lauke? 4. Pateikite potencialo apibrėžimą. Koks potencialų skirtumas tarp dviejų lauko taškų?
POTENCIALUS SKIRTUMAS Elektrinis POTENCIALUS SKIRTUMAS (potencialui elektrinis laukas tokia pati kaip elektros įtampa) tarp dviejų erdvės taškų (grandinės); yra lygus elektrinio lauko darbui, judant vienetiniam teigiamam krūviui iš vieno lauko taško į kitą. SI jis matuojamas voltais. Žemės elektrinio lauko potencialų skirtumas tarp dviejų lygių, nutolusių vienas nuo kito žmogaus ūgio dydžiu,> 200 V. Tačiau žmogus šio potencialų skirtumo nejaučia ir jo nešokiruoja, nes yra geras laidininkas ir , kaip ir bet kuris laidininkas, iškreipia elektrinį lauką taip, kad visi jo paviršiaus taškai būtų vienodo potencialo.
Šiuolaikinė enciklopedija. 2000 .
Pažiūrėkite, kas yra "POTENCIALUS SKIRTUMAS" kituose žodynuose:
Potencialus skirtumas- elektrinis (potencialiam elektriniam laukui, tokia pat kaip elektros įtampa) tarp dviejų erdvės taškų (grandinės); yra lygus elektrinio lauko darbui, judant vienetiniam teigiamam krūviui iš vieno lauko taško į kitą. V…… Iliustruotas enciklopedinis žodynas
potencialų skirtumą- Elektros įtampa be sūkurio elektriniame lauke, kuriai būdinga nepriklausomybė nuo integracijos kelio pasirinkimo. [GOST R 52002 2003] Elektros inžinerijos temos, pagrindinės sąvokos Sinonimai elektros potencialų skirtumas ... Techninis vertėjo vadovas
POTENCIALŲ SKIRTUMAS, (elektros įtampa), ĮTAMPOS (ELEKTROS POTENCIALO) skirtumas tarp dviejų grandinės arba elektrinio lauko taškų. Paprastai išreiškiamas voltais. Lygu dirbti pajudinti singlas elektros krūvis nuo…… Mokslinis ir techninis enciklopedinis žodynas
Elektrinė (elektros įtampa) tarp dviejų taškų yra lygi elektrinio lauko darbui, perkeliant vieną teigiamą krūvį iš vieno lauko taško į kitą ... Didysis enciklopedinis žodynas
Tarp dviejų stacionarios elektros taškų. arba gravitacijos. laukas matuojamas pagal lauko jėgų atliktą darbą judant vienetui poz. krūvis arba, atitinkamai, masės vienetas iš didelio potencialo taško į tašką su mažesniu ... ... Fizinė enciklopedija
potencialų skirtumą- elektrinių potencialų skirtumas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Apibrėžtį žr. priede. priedas (ai) Grafinis formatas atitikmenys: angl. elektrinio potencialo skirtumas; potencialų skirtumas vok. elektrine ...... Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
potencialų skirtumą- potencialių skirtumas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. potencialų skirtumas; įtampos skirtumas vok. Potencialų skirtumas, f; Potencialunterschied, m rus. potencialų skirtumas, f; potencialų skirtumas, f pranc. différence des…… Automatikos terminalų žodynas
Tarp dviejų elektrinio lauko taškų (elektros įtampos) vieno teigiamo krūvio perkėlimas iš vieno lauko taško į kitą yra lygus elektrinio lauko darbui. * * * POTENCIALUS SKIRTUMAS POTENCIALUS SKIRTUMAS elektros ... ... enciklopedinis žodynas
potencialų skirtumą- potencialių skirtumų statusas T sritis chemija apibrėžtis Dydis, lygus elektrinio lauko darbui, kurio reikia perkelti vienetinį teigiamą elektros krūvį iš vieno lauko taško į kitą. atitikmenys: angl. potencialų skirtumas rus. potencialų skirtumas... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
potencialų skirtumą- potencialių skirtumas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. potencialų skirtumas vok. Potencialų skirtumas, f; Potencialunterschied, m rus. potencialų skirtumas, f pranc. différence de potentiel, f ... Fizikos terminų žodynas
Knygos
- Šamanas dideliame mieste Filipas Bogačiovas: „Kartą, prieš kelias dešimtis mėnesių, baigusi darbą su šia knyga, moteris atėjo pas mane. Ji pasirinko mane konsultante, nes buvau supažindinta su ja kaip... Kategorija: Asmeninis augimas Leidėjas:
Elektrostatinio lauko jėgų darbas perkelti krūvį q 0 iš lauko taško 1 į tašką 2
Potencialią energiją išreikškime lauko potencialais atitinkamuose taškuose:
Taigi darbą lemia krūvio sandauga ir potencialų skirtumas tarp pradžios ir pabaigos taškų.
Iš šios formulės potencialų skirtumas
Potencialų skirtumas yra skaliarinis fizikinis dydis, skaitiniu būdu lygus lauko jėgų darbo santykiui perkelti krūvį tarp nurodytų lauko taškų į šį krūvį.
SI, potencialų skirtumo vienetas yra voltas (V).
1 V – potencialų skirtumas tarp dviejų tokių elektrostatinio lauko taškų, kai tarp jų juda 1 C krūvis, lauko jėgų darbas atliekamas 1 J.
Potencialų skirtumas, priešingai nei potencialas, nepriklauso nuo nulinio taško pasirinkimo. Potencialų skirtumas dažnai vadinamas elektros įtampa tarp nurodytų lauko taškų:
Įtampa tarp dviejų lauko taškų lemia šio lauko jėgų darbas perkelti 1 C krūvį iš vieno taško į kitą. Elektrostatiniame lauke įtampa išilgai uždaros grandinės visada lygi nuliui.
Elektrinio lauko jėgų darbas kartais išreiškiamas ne džauliais, o elektronų voltais. 1 eV yra lygus lauko jėgų darbui, kai elektronas juda (e = 1,6 10 -19 C) tarp dviejų taškų, kurių įtampa yra 1 V.
1 eV = 1,6 · 10 -19 C · 1 V = 1,6 · 10 -19 J.
1 MeV = 10 6 eV = 1,6 · 10 -13 J.
Grafiškai elektrinį lauką galima pavaizduoti ne tik įtempimo linijų, bet ir potencialų išlyginimo paviršių pagalba.
Ekvipotencialas vadinamas įsivaizduojamu paviršiumi, kurio kiekviename taške potencialas yra vienodas. Potencialų skirtumas tarp bet kurių dviejų ekvipotencialaus paviršiaus taškų yra lygus nuliui.
Todėl krūvio judėjimo išilgai ekvipotencialaus paviršiaus darbas lygus 0. Bet darbas apskaičiuojamas pagal formulę
Vadinasi, įtempimo linijos yra statmenos ekvipotencialiems paviršiams. Pirmasis metalinio laidininko ekvipotencialų paviršius yra labiausiai įkrauto laidininko paviršius, kurį nesunkiai galima patikrinti elektrometru. Likę ekvipotencialūs paviršiai nubrėžti taip, kad potencialų skirtumas tarp dviejų gretimų paviršių būtų pastovus.
Kai kurių įkrautų kūnų ekvipotencialių paviršių nuotraukos parodytos Fig. 1.
Vienalyčio elektrostatinio lauko ekvipotencialūs paviršiai yra plokštumos, statmenos intensyvumo linijoms (1 pav., a).
Taškinio krūvio lauko ekvipotencialūs paviršiai yra sferos, kurių centre yra krūvis q (1 pav., b).