چه چیزی پتانسیل الکتریکی است

به طور مشابه، اختلاف پتانسیل بین دو نقطه به عنوان کار لازم برای انتقال یک واحد بار مثبت از یک نقطه به نقطه دیگر تعریف می‌شود.
وقتی جسمی بار می‌شود، قادر است جسمی با بار مخالف را جذب کند و جسمی با بار مشابه را دفع کند. این بدان معناست که جسم باردار توانایی انجام کار دارد. آن توانایی انجام کار توسط جسم باردار به عنوان پتانسیل الکتریکی آن جسم تعریف می‌شود.

اگر دو جسم باردار الکتریکی با یک رسانا متصل شوند، الکترون‌ها از جسم با پتانسیل کمتر به جسم با پتانسیل بیشتر شروع به جریان می‌کنند، یعنی جریان از جسم با پتانسیل بیشتر به جسم با پتانسیل کمتر در ارتباط با اختلاف پتانسیل اجسام و مقاومت رسانا متصل شده شروع می‌شود.

بنابراین، پتانسیل الکتریکی یک جسم حالت بارداری آن است که تعیین می‌کند آیا آن جسم بار الکتریکی را از جسم دیگری می‌گیرد یا به آن می‌دهد.
پتانسیل الکتریکی به عنوان سطح الکتریکی طبقه‌بندی می‌شود و تفاوت بین دو سطح چنین، موجب جریان بین آنها می‌شود. این سطح باید از یک سطح صفر مرجع اندازه‌گیری شود. پتانسیل زمین به عنوان سطح صفر در نظر گرفته می‌شود. پتانسیل الکتریکی بالاتر از پتانسیل زمین به عنوان پتانسیل مثبت و پتانسیل الکتریکی پایین‌تر از پتانسیل زمین به عنوان پتانسیل منفی در نظر گرفته می‌شود.

واحد پتانسیل الکتریکی ولت است. برای انتقال یک واحد بار از یک نقطه به نقطه دیگر، اگر یک ژول کار انجام شود، آنگاه اختلاف پتانسیل بین نقاط یک ولت خواهد بود. بنابراین می‌توانیم بگوییم،

اگر یک نقطه دارای پتانسیل الکتریکی ۵ ولت باشد، می‌توانیم بگوییم برای انتقال یک کولن بار از بینهایت به آن نقطه، ۵ ژول کار انجام شود.
اگر یک نقطه دارای پتانسیل ۵ ولت و نقطه دیگری دارای پتانسیل ۸ ولت باشد، آنگاه ۸ – ۵ یا ۳ ژول کار برای انتقال یک کولن از نقطه اول به نقطه دوم انجام خواهد شد.

پتانسیل در یک نقطه به دلیل بار نقطه‌ای

فرض کنید یک بار مثبت +Q در فضا وجود دارد. یک نقطه در فاصله x از این بار +Q را تصور کنید. حالا یک واحد بار مثبت را در آن نقطه قرار دهید. طبق قانون کولن، واحد بار مثبت نیرویی تجربه خواهد کرد،

حالا، بار مثبت واحد را با یک فاصله کوچک dx به سمت بار Q حرکت دهید.

در طی این حرکت، کار انجام شده علیه میدان،

بنابراین، کل کار لازم برای انتقال واحد بار مثبت از بینهایت به فاصله x، به صورت زیر داده می‌شود،

طبق تعریف، این پتانسیل الکتریکی نقطه به دلیل بار +Q است. بنابراین می‌توانیم بنویسیم،

اختلاف پتانسیل بین دو نقطه

دو نقطه در فاصله d1 متر و d2 متر از یک بار +Q را در نظر بگیرید.
می‌توانیم پتانسیل الکتریکی در نقطه d1 متر از +Q را به صورت زیر بیان کنیم،

می‌توانیم پتانسیل الکتریکی در نقطه d2 متر از +Q را به صورت زیر بیان کنیم،

بنابراین، اختلاف پتانسیل بین این دو نقطه به صورت زیر است

منبع: Electrical4u.

بیانیه: احترام به اصل، مقالات خوب ارزش به اشتراک گذاری دارند، اگر نقض حق تکثیری وجود داشته باشد لطفاً تماس بگیرید تا حذف شود.