Что такое электрический потенциал?
Аналогично, потенциальная разность между двумя точками определяется как работа, необходимая для перемещения единичного положительного заряда из одной точки в другую.
Когда тело заряжено, оно может притягивать тело с противоположным зарядом и отталкивать тело с таким же зарядом. Это означает, что заряженное тело обладает способностью выполнять работу. Эта способность выполнения работы заряженным телом определяется как электрический потенциал этого тела.
Если два электрически заряженных тела соединены проводником, электроны начинают двигаться от тела с меньшим потенциалом к телу с большим потенциалом, то есть ток начинает течь от тела с большим потенциалом к телу с меньшим потенциалом, в зависимости от потенциальной разности тел и сопротивления соединяющего проводника.
Таким образом, электрический потенциал тела — это его заряженное состояние, которое определяет, будет ли оно принимать или отдавать электрический заряд другому телу.
Электрический потенциал измеряется как уровень напряжения, а разница между двумя такими уровнями вызывает ток между ними. Этот уровень должен измеряться относительно эталонного нулевого уровня. Потенциал земли принимается за нулевой уровень. Электрический потенциал выше потенциала земли считается положительным, а ниже — отрицательным.
Единица электрического потенциала — вольт. Если для перемещения единичного заряда из одной точки в другую выполняется работа в один джоуль, то потенциальная разность между точками составляет один вольт. Таким образом, можно сказать,
Если у одной точки электрический потенциал 5 вольт, то можно сказать, что для перемещения одного кулона заряда из бесконечности в эту точку необходимо выполнить работу в 5 джоулей.
Если у одной точки потенциал 5 вольт, а у другой 8 вольт, то для перемещения одного кулона из первой точки во вторую необходимо выполнить работу в 8 – 5 = 3 джоуля.
Потенциал в точке, создаваемый точечным зарядом
Рассмотрим положительный заряд +Q в пространстве. Представим точку на расстоянии x от этого заряда +Q. Теперь поместим в эту точку единичный положительный заряд. Согласно закону Кулона, единичный положительный заряд испытает силу,
Теперь, давайте переместим этот единичный положительный заряд на малое расстояние dx в направлении заряда Q.
Во время этого перемещения работа, выполненная против поля, составляет,
Итак, общая работа, необходимая для перемещения единичного положительного заряда из бесконечности на расстояние x, равна,
Согласно определению, это электрический потенциал точки, создаваемый зарядом +Q. Поэтому мы можем записать,
Потенциальная разность между двумя точками
Рассмотрим две точки на расстоянии d1 метра и d2 метра от заряда +Q.
Можно выразить электрический потенциал в точке, находящейся на расстоянии d1 метра от +Q, как,
Можно выразить электрический потенциал в точке, находящейся на расстоянии d2 метра от +Q, как,
Таким образом, потенциальная разность между этими двумя точками равна
Источник: Electrical4u.
Заявление: Уважайте оригинальные статьи, хорошие статьи стоят того, чтобы их распространять, если есть нарушение авторских прав, пожалуйста, свяжитесь для удаления.
