Forskel mellem elektrisk potentiale og elektrisk potentiel energi

Elektrisk potentiale vs elektrisk potentiel energi

Elektrisk potentiale og elektrisk potentiel energi er to meget værdifulde begreber inden for elektriske felter og elektromagnetisk teori. I denne artikel skal vi først diskutere det grundlæggende om elektrisk potentiale og elektrisk potentiel energi og derefter forskellen mellem de to.

Hvad er elektrisk potentiale?

Når man diskuterer det elektriske potentiale, kræves en klar forståelse af det elektriske felt for at fortolke udtrykket. Alle elektriske ladninger, uanset om de bevæger sig eller står stille, producerer et elektrisk felt. Et elektrisk felt kan også produceres ved brug af magnetiske felter til enhver tid. Der er flere nøglefaktorer i elektriske felter, som er relevante at vide. Disse er elektrisk feltintensitet, elektrisk feltpotentiale og elektrisk fluxdensitet. Den elektriske feltintensitet defineres som kraften på en enhedspunktsladning fra det elektriske felt. Dette er givet ved formlen E = Q / 4πεr²; hvor Q er ladningen, ε er det elektriske permittivitet for mediet, og r er afstanden fra punktet fra punktet Q-ladningen. Kraften på en punktladning q placeret på det punkt er lig med F = Qq / 4πεr2. Da q er 1 coulomb, er dette også lig med det elektriske feltintensitet. Det elektriske potentiale i et punkt defineres som den energi, der kræves for at bringe en punktladning på 1 coulomb fra uendelig til det punkt, som potentialet måles. Denne energi er lig med det arbejde, der udføres på ladningen, når ladningen fra uendelig til punktet bringes. Hvis begge ladninger er positive, er kraften, der skal påføres for at tage testladningen fra uendelig til punktet, altid lig og antiparallel med frastødningskraften mellem de to ladninger. Ved at integrere F, fra uendelig til r, med hensyn til dr, får vi det elektriske potential (V) for punktet, som er Q / 4πεr. Da r altid er positiv, hvis ladningen er negativ, er det elektriske potentiale også negativt. Enhederne med elektrisk potentiale er joule per coulomb. Et statisk elektrisk felt er et konservativt felt. Derfor er det elektriske potentiale i et statisk elektrisk felt vejafhængigt. Det elektriske potentiale i et sådant felt afhænger kun af positionen.

Hvad er elektrisk potentiel energi?

Elektrisk potentialenergi defineres som den energi, der er lagret på grund af elektrisk potentiale, når man tager en opladning fra uendelig til det givne punkt. Det kan ses, at da det elektriske potentiale er lig med det arbejde, der kræves for at bringe en enhedsladning, er den elektriske potentielle energi produktet af det elektriske potentiale og den ladning, der bringes. Da potentiel energi = V * q, hvis både V og q er af det samme tegn, hvilket betyder, at Q og q er af det samme tegn, er den potentielle energi positiv. Der kræves et eksternt arbejde for at bringe sigtelsen. Hvis tegnene er forskellige, bliver den potentielle energi negativ. Dette indikerer, at arbejdet udføres fra selve systemet.