הפוטנציאל של השדה החשמלי, את הקשר בין הכוח והפוטנציאל

קח חוזק קשר וקיבולת בשדה חשמלי. נניח שיש לנו כמה גוף מטען חשמלי חיובי. גוף זה הוא מוקף שדה חשמלי. נעבור קדימה בתחום זה הוא מטען חיובי העברת שתועלה העבודה. עוצמת העבודה כזו היא ביחס ישר לגודל התשלום תלוי במקומו בתחום העקירה. אם ניקח את היחס של עבודה המושלמת לערך המטען q הועבר, אז הערך של מערכת היחסים הזו A / q לא יהיה תלוי בכמות תשלום זה מועבר, אבל יהיה תלוי בבחירת נקודות תנועה, שבו צורת הנתיב אינה רלוונטית.

תן לנו להציג תשלום בתחום, הזזתו מהנקודה הרחוקה לאין שיעור, את עוצמת השדה היא אפס. שווי יחסי העבודה יצטרך לבצע בו זמנית נגד הכוחות של שדה החשמלי של, לסכום של תשלום זה מועבר יהיה תלוי רק הפרק האחרון של עמדת הנקודה. כתוצאה מכך, ערך זה משמש כדי לאפיין נקודה כזו של המגרש.

ערך אשר נמדד על ידי היחס בין העבודות שבוצעו העברת מטען חיובי בנקודה בתחום מסוימת של אינסוף לסכום תשלום נע נקרא הפוטנציאל בתחום.

הגדרה זו משתמעת כי נקודה מסוימת בתחום שווה את הפוטנציאל, אשר מבוצע על ידי הזזת המטען החיובי בנקודה מסוימת של אינסוף.

עוצמת פוטנציאל המצוינות באמצעות מכתב φ:

φ = A / q

פוטנציאל - כמות סקלר. פוטנציאלים של כל נקודה בגוף הטעון השדה חיובי יש ערך חיובי, ואת הפוטנציאלים של הגוף עם מטען שלילי יש ערך שלילי.

אנו מראים כי כמות פעולת העמותה, אשר מתבצעת העברת מטען חיובי לסכום תשלום מועבר שווה לנקודות תנועת פרש הפוטנציאלים.

הפרש הפוטנציאלים בין שתי נקודות שונות של השדה, ובכך, נקרא עוצמת השדה בין נקודות כאלה. אם מתח השדה נקרא U, הקשר בין הכח והפוטנציאל מתבטא המשוואה:

U = φ₁ - φ₂

בהגדרה זו, הנקודה מרחוק פוטנציאל לאין תהיה שווה לאפס. במקרה זה אנו אומרים כי הפוטנציאל של נקודת האפס עשוי להיות נקודה שרירותית של השדה, הבחירה של קונבנציונלי שלה לחלוטין. ההבדל הפוטנציאל של שתי נקודות שרירותיות של השדה אינו תלוי בנקודת הנבחר של אפס פוטנציאל.

במחקרים תיאורטיים מעשי פוטנציאל ניטראלי נקודת אינסוף נקודות מרוחקות. אבל בפועל - בכל נקודה של פני השטח של כדור הארץ.

לפיכך, את הפוטנציאל של פיסיקה - היא ערך נמדד על ידי היחס בין העבודה בהעברת מטען חיובי מפני השטח בנקודה מסוימת של השדה אל שגודל המטען.

הקשר בין המתח ומביע את פוטנציאל המאפיין של שדה חשמלי. יתר על כן, אם המתח הוא מאפיין את כוחה על מנת לקבוע את מידת הכוח אשר פועל על תשלום בנקודת אחד שרירותית של השדה הזה, את הפוטנציאל - מאפיין כוחה. By הפוטנציאלים בנקודות שונות אנו יכולים לקבוע את סדר הגודל של השדה החשמלי של עבודה נע תשלום באמצעות הנוסחה:

A = qu, או A = q (φ₁ - φ₂),

שבו Q - כמות המטען, U - שדה מתח בין נקודות ו φ₁, φ₂ - נקודות תזוזה פוטנציאל.

קחו למשל את הקשר בין עוצמת ופוטנציאל השדה החשמלי In-One. עוצמת E בכל נקודה של אותו שדה, ולכן הכח F, אשר פועל על התשלום היחיד, מדי, באותו והשווה E. מכאן נובע כי הכח הפועל על מטען q בתחום זה יהיה שווה ל- F = QE.

אם המרחק בין שתי נקודות של שדה זה שווה D, הטעינה מושגת על ידי הזזת העבודה:

A = Fd = GED = g (φ₁-φ₂),

שם-φ₂ φ₁ הוא הפרש פוטנציאלים בין נקודות שדה.

מכאן:

E = (φ₁-φ₂) / ד,

כלומר עוצמת השדה החשמלי אחיד יהיה שווה להפרש פוטנציאל אשר נופלים ליחידת אורך, אשר לקח על הקו של חיל השדה.

במרחקים קטנים, את הקשר בין הכח והפוטנציאל מוגדר באופן דומה בשדה nonuniform, מאז בכל תחום בין שתי נקודות צפופות ניתן לקחת את המדים.