پتانسیل میدان الکتریکی منفی. پتانسیل الکتریکی

ما قضاوت قدرت و یا در شتاب را قضاوت خواهیم کرد، که نیروی بدن را به دست می آورد، یا با میزان تغییر شکل بدن، یا در نهایت، میزان کار را که نیروی زمانی زمانی که نقطه برنامه منتقل می شود، می پردازد. برای ایجاد این آخرین روش ریاضی دقیق و به راحتی قابل تقسیم به محاسبات عملی، مفهوم یک مقدار خاص با ابعاد کار اشاره به واحد جرم (یا به یک واحد از مقدار برق، مغناطیس، و غیره). این است، هر نقطه از فضا که در آن قانون نیروها با یک ارزش بالقوه مشخص مشخص می شود (T. I، ص 136). تحت پتانسیل میدان الکتریکی این نکته به این معنی است که کارهایی که از طریق این زمینه توسط این زمینه ساخته شده است، در هنگام حرکت از این نقطه به بی نهایت واحد تعداد برق مثبت انجام می شود.

هنگامی که، هنگام انتقال واحد برق مثبت از این نقطه به فضا، جایی که هیچ زمینه ای وجود ندارد، نیروهای زمینی واقعا کار را تولید می کنند، پتانسیل این نقطه مثبت است و این همه بزرگترین است. بنابراین همه جا در اطراف شارژ مثبتاگر اتهام منفی در نزدیکی وجود نداشته باشد، پتانسیل میدان الکتریکی مثبت است.

هنگامی که نیروهای زمینی مانع حرکت یک واحد برق مثبت از نقطه نظر در بی نهایت می شوند، به این معنی است که کار تولید شده توسط آنها منفی است و بنابراین پتانسیل در این نقطه منفی است؛ در ارزش مطلق، این همه سخت تر است، کار بیشتر لازم است که در برابر نیروهای این زمینه در جنبش ذکر شده صرف شود. بنابراین، پتانسیل میدان الکتریکی تشکیل شده توسط یک بار منفی منفی است؛ همیشه با پتانسیل میدان گرانش جهانی منفی است.

اگر، تکرار استدلال های داده شده در T. I در p.132-134، ما کارهایی را که نیروهای میدان تولید می کردند، در هنگام حرکت به بی نهایت یک واحد الکتریکی مثبت از یک نقطه حذف شده از واحد محاسبه کردیم شارژ نقطه که ما این کار را می کنیم، به عنوان مثال، پتانسیل در نقطه مشخص شده این است:

(یک محیط ثابت دی الکتریک وجود دارد که در آن اتهام است

فرمول (15) آسان است برای به دست آوردن، استفاده از قوانین ادغام. در هر نقطه از حوزه در فاصله ای از شارژ (شکل 15)، قدرت میدان خوردن زمانی است که واحد برق مثبت از شارژ به فاصله در جهت شعاع منتقل می شود، عملیات کل برابر با آن انجام می شود انتگرال از این مقدار گرفته شده از

شکل. 15. به نتیجه گیری فرمول برای پتانسیل شارژ نقطه

شکل. 16. به توضیح فرمول پتانسیل دو قطبی

هنگامی که این زمینه توسط چندین اتهام (به عنوان کارگردانی) و فاصله یک نقطه خاص در مورد این اتهامات تشکیل شده است، پتانسیل در این نقطه برابر با مقدار جبری پتانسیل های میدان تشکیل شده توسط اتهامات فردی است، بنابراین (زمانی که)

محاسبه نشان می دهد که پتانسیل در هر نقطه از میدان تشکیل شده توسط دیپول، در فاصله ای از مرکز دیپول (اگر به اندازه کافی بزرگ در مقایسه با فاصله بین اتهام دو قطبی) توسط فرمول تعیین می شود

جایی که لحظه ای از دو قطبی و 6 زاویه بین جهت محور دو قطبی است و جهت شعاع بردار از مرکز دوقطبی در میدان مورد توجه قرار می گیرد (شکل 16).

بسیار مهم است که کار شارژ در میدان الکترواستاتیک، و همچنین بهره برداری از حرکت جرم در این زمینه، به مسیر حرکت بستگی ندارد و بستگی دارد

فقط از موقعیت های اولیه و نهایی شارژ منتقل شده یا جرم (T. I، ص 132). برای همه مسیرهای بی شماری که می تواند بین نقاط موقعیت های اولیه و پایان جریان شارژ انجام شود، عملیات حرکت همان است و برابر تفاوت بالقوه این نکات ضرب شده توسط شارژ نقل شده است:

در ارتباط با بالا، واضح است که زمانی که انتقال شارژ به موقعیت شروع، به عنوان مثال، زمانی که شارژ در امتداد یک کانتور بسته حرکت می کند، عملیات صفر است.

از تعیین بسیار پتانسیل به عنوان کار تولید شده توسط زمینه ها، به شرح زیر است که در امتداد خط برق در جهت مثبت کاهش پتانسیل آن کاهش می یابد. این میدان تمایل دارد که برق مثبت را در جهت سقوط پتانسیل و برق منفی حرکت دهد - در جهت افزایش پتانسیل.

از آنجایی که در جهت عمود بر خطوط برق، هزینه ها را می توان بدون هزینه کار منتقل کرد (پیش بینی نیروی برابر با صفر است)، بنابراین، سطح عمود بر جهت نفوذ آن در تمام نقاط آن خطوط خاموشیک سطح است که محل سکونت پتانسیل را ترکیب می کند. بنابراین، سطح، در همه جا عمود بر جهت خطوط برق، سطح هماهنگ Y یا، در غیر این صورت، سطح سطح مساوی (شکل 17) نامیده می شود.

توجه داشته باشید که عبارات "قطره بالقوه" و "سطح سطح مساوی" از آنالوگ ظاهر شد پدیده های الکتریکی با پدیده هایی که می توانند در طول مایعات مشاهده شوند. به منظور فرم سخنرانی، ما اغلب برق مانند مایعات، ما می گوییم: "جریان برق"، "جریان الکتریکی". پتانسیل می تواند مانند سطح مایع یا فشار هیدرواستاتیک باشد. در واقع، برق مثبت از بالاترین پتانسیل به پایین تر حرکت می کند، زیرا مایع از بالاترین سطح به پایین تر جریان دارد.

به منظور مقدار مشخصی از مایع، مانند وزن برای افزایش از برخی از سطح به برخی از سطح، لازم است که کار این کار را به طور کامل مستقل از مسیری که ما مایع را حرکت می دهیم، صرف کنیم. به همان شیوه، در مورد یک میدان الکتریکی، کار هنگام انتقال برق از یک پتانسیل به مسیر حرکت بستگی ندارد و با فرمول مشابه بیان می شود

(برای مشاهده اسکن کلیک کنید)

همانطور که قبلا ذکر شد سطح همسطح در همه جا عمود بر جهت بردار شدت (به جهت خطوط برق). دانستن محل تمام سطوح هماهنگ (به عنوان مثال، دانستن ارزش پتانسیل در تمام نقاط میدان)، قدرت میدان را در هر نقطه محاسبه می کند. در واقع، ما تصور خواهیم کرد که از طریق زمینه ای که در این زمینه علاقه مند هستید، یک سطح هماهنگ انجام شد (شکل 18). ما در کنار دومین سطح هماهنگ قرار می گیریم که در آن پتانسیل ارزش کمی کوچکتر است. فرض کنید که این سطح دوم هماهنگ از نقطه میدان مورد بررسی (با توجه به عادی به سطح اول) در فاصله، قدرت میدان، نیروی عمل بر روی شارژ نقطه، برابر با واحد مقدار برق است، قرار داده شده در زمینه مورد نظر، و ظرفیت پتانسیل کار تولید شده توسط زمینه زمانی که حرکت این شارژ؛ به این معنا که،

شکل. 18. به نتیجه ی فرمول که قدرت میدان را به عنوان یک گرادیان بالقوه تعیین می کند:

مشتق بالقوه در طول طول حرکت (در جهت طبیعی به سطح سطح)، گرادیان بالقوه نامیده می شود. گرادیان بالقوه به عنوان یک بردار هدایت شده به سمت بزرگترین افزایش پتانسیل در نظر گرفته می شود. ما می بینیم که بردار تنش میدان الکترواستاتیک این اندازه برابر است، و در جهت مخالف گرادیان بالقوه الکتریکی است.

از عزم بسیار بالقوه، میزان واحد آن نیز دنبال می شود. واحد الکترواستاتیک مطلق پتانسیل چنین اختلاف بالقوه است، با عبور از آن یک واحد الکترواستاتیک مطلق مقدار برق باعث می شود که یک کار برابر با یک Ergu باشد.

اگر، هنگامی که در حال حرکت در امتداد سطح طبیعی به سطح سطح، تغییر در پتانسیل به طور مساوی رخ داده است، قدرت میدان برابر با از دست دادن پتانسیل در هر 1 سانتی متر است.

درباره تنش در نقاط مختلف زمینه ها می تواند با نزدیک شدن به هر سطوح سطحی، پتانسیل هایی که در هر واحد پتانسیل متفاوت است، مورد قضاوت قرار گیرند. در واقع، قرار دادن فرمول ما این را می بینیم

اگرچه ما مفاهیم جدیدی از میدان الکتریکی را معرفی کرده ایم، تا کنون ما اساسا تنها محدود شده ایم، تنها با این واقعیت که ماهیت صرفا نیوتنی نیروهای مختلفی که بین ذرات شارژ عمل می کردند، مطرح شده است. از آنجا که نیروی الکترواستاتیک تنها به فاصله بین دو ذره بستگی دارد، این نیرو به این معنی محافظه کار است، همانطور که در CH بیان شده است. 12. این به ما اجازه می دهد یک مفهوم بسیار مهم برق را معرفی کنیم انرژی پتانسیل.

شکل. 283. تفاوت انرژی بالقوه بین نقاط B و برابر با یکی با علامت منفی کار بر روی حرکت شارژ از یک در

به یاد بیاورید که تفاوت در انرژی های بالقوه در نقاط و برابر با یکی با علامت منهای کار انجام شده در بالای ذرات زمانی که از نقطه A به نقطه منتقل می شود (شکل 283):

برای نیروهای محافظه کار، کار تولید شده بالاتر از ذره زمانی که انتقال آن از A B به مسیر بستگی ندارد (که مربوط به دیگری است

تعریف نیروهای محافظه کار). به عنوان مثال از نیروهای محافظه کار، ما نیروهای گرانشی را در نظر گرفتیم؛ از آنجا که نیروهای کولمب در شکل با گرانشی مشابه هستند، آنها نیز محافظه کار هستند. به همین دلیل است که ما می توانیم مفهوم انرژی بالقوه شارژ را به عمل نیروهای ناشی از سیستم اتهامات دیگر معرفی کنیم.

به عنوان مثال ساده، همگن و ثابت را در نظر بگیرید میدان الکتریکی E. اگر شما آن را برای یک بار ضرب کنید، ما قدرت باقی مانده را در CH دریافت خواهیم کرد. 12. ما کار را کامل بر روی ذرات شارژ محاسبه می کنیم زمانی که از نقطه A به نقطه ای که در شکل نشان داده شده است منتقل می شود. 284. اگر اتهام ذرات مثبت و برابر با آن باشد، عمل خواهد کرد

سپس کار بیش از ذره در انتقال آن از یک B تولید شده است (فاصله بین نقاط به وضوح نشان داده شده است

(کار مثبت است، زیرا ذرات به سمت نیروی حرکت می کنند). بنابراین، تفاوت انرژی های بالقوه در نقاط و برابر با تعریف، برابر است

شکل. 284. کار انجام شده توسط یک ذره زمانی که حرکت آن از A در B برابر است

اغلب، به جای کلمات، "من ثبت نام می گویم" نقطه زمین B "(به عنوان مثال، آن را با زمین با کمک هادی متصل کنید، به عنوان یک نتیجه از آن انرژی بالقوه در این نقطه برابر با انرژی بالقوه از آن است زمین، که به عنوان صفر برابر است)؛ در مدارهای الکتریکی "زمین" توسط نماد نشان داده شده در شکل نشان داده شده است. 285

در موارد دشوار، همیشه ممکن نیست به سادگی انرژی بالقوه اتهام را تعیین کنید (محاسبات مربوطه ممکن است بسیار پیچیده باشد)، اما اصل محاسبه همیشه یکسان است. برای پیدا کردن انرژی بالقوه، لازم است که محاسبه کار در بالای شارژ هنگام انتقال آن از یک نقطه به دیگری، بر اساس این توزیع اتهامات، محاسبه شود.

با توجه به شباهت نیروهای گرانشی و کولم، انرژی پتانسیل الکتریکی شارژ، که توسط قدرت اتهام دیگری معتبر است، شبیه به جرم بالقوه گرانشی جرم در معرض توده دیگری است. به یاد بیاورید که نقطه پتانسیل گرانشی که در فاصله ای از جرم نقطه دیگر قرار دارد، برابر است (شکل 286)

به طور مشابه، انرژی بالقوه الکتریکی یک بار منفی نقطه ای که در فاصله ای از شارژ نقطه دیگری قرار دارد برابر است (شکل 287)

(برای راحتی، نقطه ثابت شمارش معکوس انرژی در نظر گرفته شده در بی نهایت قرار دارد.)

یک بار منفی، حرکت از بی نهایت به یک نقطه در فاصله ای از یک بار مثبت، تجربه قدرت جاذبه، و همچنین یک توده نقطه ای که در میدان گرانشی جرم دیگری قرار دارد، تجربه می کند. بنابراین، انرژی بالقوه الکتریکی، و همچنین انرژی گرانشی، منفی است. شارژ مثبت که از بی نهایت نقل مکان کرد، در همان نقطه، قدرت انفجاری را تجربه می کند، بنابراین انرژی بالقوه آن همان انرژی است شارژ منفیاما علامت مخالف:

بنابراین، مناسب است که یک مفهوم جدید را معرفی کنید - پتانسیل الکتریکی که تا حدودی متفاوت از پتانسیل الکتریکی است

انرژی و برابر با (منهای) بر روی حرکت یک بار مثبت از بی نهایت در یک نقطه مشخص از فضا کار می کنند. بنابراین، پتانسیل الکتریکی انرژی بالقوه است که به اتهام ذرات تزریقی تقسیم می شود. برای یک بار مثبت نقطه، از عبارت تعیین می شود:

در برخی موارد، آن را به عنوان مناسب، به عنوان میدان الکتریکی: اگر محصول ارزش میدان در این نقطه توسط قدرت عمل بر روی این اتهام تعیین می شود، محصول بزرگی از پتانسیل الکتریکی در یک نقطه مشخص، پتانسیل را تعیین می کند انرژی را در این مرحله شارژ کنید.

در حال استفاده، ما به عنوان یک قاعده، با تفاوت های پتانسیل های الکتریکی برخورد می کنیم. واحد پتانسیل الکتریکی در سیستم SGS متهم شده است:

در سیستم ISS، واحد پتانسیل الکتریکی - جول / آویز، بلبرینگ نام آشنا "ولت":

اگر الکترون از طریق تفاوت بالقوه 1 B عبور کند، کار به آن اعمال می شود نیروهای الکتریکی برابر با تعریف یک الکترون الکترون ولت (عملیات) است. منشاء چنین واحد به دلیل این واقعیت است که هنگام کار در شتاب دهنده ها، اندازه گیری تفاوت پتانسیل های الکتریکی، یعنی ولتاژ معمولی، در ولتاژ معمول است. در این ماشین ها اغلب سرعت می گیرند؟

ذرات شبیه به الکترون، و معلوم شد که به راحتی توسط انرژی مشخص می شود که شتاب دهنده ها ذرات شارژ می شوند، محصول ولتاژ بین صفحات شتاب دهنده بر شارژ ذرات. این واحد، هر چند شامل مخلوطی از واحد های سیستم های مختلف است، بسیار راحت است؛ واقعیت این است که ارزش آن، که ترکیبی از یک واحد عملی (ولت) و یک بار الکترون است، بسیار مناسب برای نشان دادن انرژی اتم ها است. همانطور که بعدا خواهیم دید، با واکنش های اتمی با انرژی های سفارش یا J مقایسه می شود. به عنوان مثال، به جای تلاش در مورد انرژی 2 EV بسیار ساده است.


کار (با علامت منفی)، تولید شده به صورت شارژ

پتانسیل الکتریکی

ارزش اسکالر f، که پر انرژی است Har-Koy elektrostatatich. زمینه ها (میدان الکتریکی، میدان های ثابت ثابت. اتهامات). پلی اتیلن. در K.L. زمینه میدان برابر با نگرش کاری انجام شده توسط زمینه زمانی است که انتقال به تعویق افتاد. الکتریکی. شارژ از این نقطه به دیگری، پتانسیل K-Roy برابر با 0 برابر است، به اتهام. معمولا به نظر میرسد f \u003d 0 در یک نقطه بی نهایت از راه دور (در مهندسی برق، اغلب برابر با 0 پتانسیل زمین است). پلی اتیلن. - یکپارچه، مختصات مداوم، مختصات مداوم. او توسط S. تنش میدان الکتریکی E و پیش بینی های آن در محور مختصات: E \u003d - Grapf، سابق.= - df / dh، e y= - df / du، z \u003d - df / dz. کار ولی، انجام شده توسط الکترواستاتیک. زمینه ها هنگام انتقال آن توسط الکتریکی. شارژ برابر با کار شارژ بر تفاوت P. E. در اولیه (F 1) و نهایی (F 2) نقاط مسیر: ولی\u003d q (f 1 - f 2). واحد P. E. (در SI) - ولت(که در).


دیکشنری پلی تکنیک بزرگ دایره المعارف. 2004 .

سازمان دیده بان "پتانسیل الکتریکی" در سایر واژه نامه ها:

    پتانسیل الکتریکی، پتانسیل الکتریکی را ببینید ... دیکشنری دانشنامه علمی و فنی

    پتانسیل - پتانسیل الکتریکی این نقطه تفاوت در پتانسیل های الکتریکی این نقطه و یک نقطه خاص خاص، به صورت خودسرانه. [GOST R 52002 2003] پتانسیل یک اصطلاح عمومی به معنی امکان محدود کردن یا توانایی برخی ... ...

    پتانسیل - 1. در فیزیک، میزان مشخصه میدان قدرت الکتریکی، مغناطیسی، گرانشی و غیره است. بر این اساس، پتانسیل الکتریکی، مغناطیسی و غیره است. 2. مجموعه ای از پول نقد، فرصت ها در برخی از مناطق .. . ... دایره المعارف روانشناسی بزرگ

    پتانسیل - پتانسیل. مقدار هر نوع انرژی را می توان با محصول دو مقدار مختلف بیان کرد، از RYY یکی مشخصه "سطح انرژی"، جهت را تعیین می کند، انتقال باید در رم انجام شود؛ بنابراین به عنوان مثال. بدن سنگین ... ... دایره المعارف پزشکی بزرگ

    Q، Q ابعاد T I ... ویکی پدیا

    پتانسیل الکتریکی یک لایه الکترود - پتانسیل الکتریکی از یک لایه. تفاوت پتانسیل های الکتریکی یک نقطه خاص بر روی سطح یک لایه الکترود و یک سوبسترا الکتریکی هدایت الکتریکی یا زیرشای الکتریکی هدایت کننده یک حامل تصویر الکتریکی. [GOST 25541 ... ... دایرکتوری فنی ترجمه

    تعداد اتهام برق موجود در داده شده است. برق. به عنوان مثال، به عنوان مثال، به یک راه حل از اسید سولفوریک، دو فلز ناهمگن، به عنوان مثال، Zn و Cu، به عنوان مثال، Zn و Cu، به منظور سفارش این فلزات با یکدیگر ... دایره المعارف Brockhaus و Ephron

    پتانسیل عمل، نوع بیوپتیک (پتانسیل های بیوالکتریک را ببینید) بر روی غشای سلول های الکتریکی محروم شده در پاسخ به تحریک توسط میدان الکتریکی، یک مشروعیت شیمیایی یا دیگر رخ می دهد. در عین حال، غشای سلول های تحریک پذیر ... ... دیکشنری دایره المعارف

    پتانسیل - (1) PIZ. ارزش مشخصه میدان قدرت (الکترومغناطیسی، گرانشی، و غیره) در این مرحله؛ تفاوت P. بین دو نقطه میدان، کار را تعیین می کند که یک بدن آزمایشی (با اتهام ML برابر با یک جرم برابر است) هنگام حرکت ... ...

    پتانسیل الکتریکی - فیزیک ارزش برابر با نسبت انرژی بالقوه E است که دارای آن است شارژ الکتریکی q، در این نقطه از میدان الکتریکی قرار داده شده، به میزان این شارژ: φ \u003d 1 ·. O. در واحد SI پتانسیل الکتریکی (نگاه کنید به) ... دایره المعارف پلی تکنیک بزرگ

کتاب

  • الکترود شیشه ای، جسی راسل. این کتاب مطابق با سفارش شما با استفاده از تکنولوژی چاپ بر روی تقاضا صورت می گیرد. محتوای با کیفیت بالا توسط مقالات ویکی پدیا! الکترودهای شیشه ای - نوع تحلیلی ...
  • سندرم حلوانیسم و \u200b\u200bفرآیندهای التهابی مزمن، K. A. Lebedev، I. D. نگرانی. این کتاب به سندرم گالوانیزم اختصاص داده شده است. بسیاری از جنبه های این آسیب شناسی تا همین اواخر توضیح داده شد، و اول از همه ارتباط آن با فعال شدن مزمن ...