Potencjał elektryczny

Potencjał elektryczny to energia potencjału elektrycznego (EPE) na jednostkę ładunkową. (Jednostką energii jest dżul, a jednostką ładunkową jest kulomb.) Potencjał elektryczny mówi, jaka będzie energia potencjału elektrycznego naładowanego obiektu na każdą kulombkę ładunku, którą posiada, lub ile dżuli energii będzie na kulombkę. Jednostka potencjału elektrycznego, dżul na kupelomb, nazywana jest woltem w pamięci Alessandro Volta. Jeden wolt odpowiada jednemu dżulowi na kulomb.

Dobrą analogią jest woda w stawie młyńskim. Woda w stawie ma grawitacyjny potencjał energetyczny ze względu na to, jak wysoko znajduje się nad poziomem morza. Gdy woda przeleci nad spadkiem, traci energię. Na wzgórzach może być staw z 100 litrami wody i 1000 dżuli energii w stawie, a więc jest 10 dżuli energii na litr. Inny staw może mieć 100 litrów wody, ale tylko 500 dżuli energii, ponieważ staw jest w dolnej dolinie. W tym stawie jest 5 dżuli na litr. Podobnie możemy mieć 100 kuleczek z 1000 dżuli potencjalnej energii elektrycznej zmagazynowanej gdzieś, może w obwodzie elektrycznym. Potencjał elektryczny wynosiłby 10 dżuli energii na jeden kupelomb. W innym miejscu, być może innym w tym samym obwodzie elektrycznym, potencjał elektryczny mógłby wynosić 5 dżuli na kulombomb.

Tak jak masa spada z miejsca, gdzie ma wyższą energię potencjalną, samolotu lub innego miejsca we wszechświecie, do miejsca, gdzie ma niższą energię potencjalną, ziemi lub innego miejsca we wszechświecie, tak samo ładunki. Ładunki zawsze trafią tam, gdzie mają niższy potencjał elektryczny lub potencjał potencjalny. Ta droga nazywana jest również "spadaniem". Grupa ładunków lub naładowany obiekt spadnie z miejsca, gdzie istnieje potencjał elektryczny 10 dżuli na kulomb, do miejsca, gdzie istnieje potencjał elektryczny 5 dżuli na kulomb, lub z miejsca o potencjale elektrycznym 10 woltów do miejsca o potencjale elektrycznym 5 woltów. Jeśli na jednym obiekcie znajduje się 20 kulombów ładunku, to w miejscu o potencjale elektrycznym 10 V spadnie on z miejsca o energii potencjału elektrycznego 200 dżuli (20 c x (10 j/c) = 200 dżuli) do miejsca o potencjale elektrycznym 100 dżuli (20 c x (5 j/c) = 100 dżuli) w miejscu o potencjale elektrycznym 5 Volt.

Chociaż koncepcja ta obowiązuje również w odniesieniu do grawitacji, nie używamy jej. Prawie zawsze bardziej przydatne jest myślenie o całkowitej energii potencjału grawitacyjnego, GPE, obiektu i nie używanie GPE na kilogram. W przypadku energii elektrycznej bardzo często bardziej użyteczne jest wykorzystanie potencjału elektrycznego, czyli EPE na jeden ładunek, niż wykorzystanie całkowitej energii potencjału elektrycznego.

Potencjał elektryczny nie jest taki sam jak potencjał elektryczny. Jest to energia potencjalna elektryczna na jednostkę ładunku. Potencjał elektryczny nie jest taki sam jak różnica potencjałów elektrycznych. Elektryczna różnica potencjałów jest również nazywana napięciem (patrz strona Napięcie).

Należy pamiętać, że napięcie i napięcie to dwie różne rzeczy. Napięcie jest jednostką, za pomocą której coś mierzymy. Zarówno potencjał elektryczny jak i napięcie są rzeczami, które mierzymy, a wolt jest jednostką miary dla obu. Tak, trochę mylące, ale tak właśnie jest. Symbol jednostki volt jest zapisany jako V (9 V lub 9 V). Gdy we wzorze użyto napięcia, symbolem napięcia jest mała litera v. ( np. napięcie = prąd x rezystancja lub v = ir) To rozróżnia różnicę pomiędzy woltami (V) i napięciem (v), gdy jest tylko jedna litera symbolu do przejścia. Elektrycy używają symbolu "e" dla napięcia (np. e=ir) do wyraźniejszego rozróżnienia różnicy.

Pytania i odpowiedzi

P: Co to jest potencjał elektryczny?


O: Potencjał elektryczny to elektryczna energia potencjalna (EPE) na jednostkę ładunku.

P: Jakie są jednostki energii elektrycznej potencjalnej i ładunku?


O: Jednostką energii jest dżul, a jednostką ładunku - kulomb.

P: Co potencjał elektryczny mówi nam o naładowanym obiekcie?


O: Potencjał elektryczny mówi, jaka będzie elektryczna energia potencjalna naładowanego obiektu dla każdego kulombowego ładunku, który posiada, lub ile dżuli energii przypada na jeden kulomb.

P: Jak nazywa się jednostka potencjału elektrycznego?


O: Jednostkę potencjału elektrycznego, dżul na kulomb, nazwano woltem dla upamiętnienia Alessandra Volty.

P: Ile wynosi jeden wolt?


A: Jeden wolt równa się jednemu dżulowi na kulomb.

P: Kim był Alessandro Volta?


A: Alessandro Volta był włoskim fizykiem, który w 1800 roku wynalazł pierwszą baterię.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3