Hvordan giver du et gebyr i et elektrisk feltpotentiale energiforbrugsbetingelser og afstand?

nøglekoncepter

* elektrisk feltpotentiale energi: Dette er den energi, en ladning har på grund af sin position i et elektrisk felt. Det er analogt med gravitationspotentiale energi.

* arbejde: Arbejdet, der udføres på et opladning af et elektrisk felt, er den kraft, der udøves af feltet ganget med afstanden, som ladningen bevæger sig.

* kraft: Kraften på et ladning i et elektrisk felt gives ved ladningens størrelse ganget med den elektriske feltstyrke (F =QE).

forhold

Ændringen i elektrisk potentiale energi (ΔPE) af en ladning, når den bevæger sig i et elektrisk felt, er lig med det negative af det arbejde, der udføres af det elektriske felt på ladningen. Matematisk:

Δpe =-w

Hvor:

* Δpe er ændringen i elektrisk potentiale energi

* w Er arbejdet udført af det elektriske felt

afledning

1. arbejde: Arbejdet, der udføres af det elektriske felt på et gebyr, gives af:

W =f * d =qe * d (hvor 'd' er den afstand, der er flyttet)

2. Potentiel energi: Ændringen i potentiel energi er lig med det negative af det udførte arbejde:

Δpe =-w =-qe * d

Vigtige punkter

* retning: Arbejdet, der udføres af det elektriske felt, er negativt, hvis ladningen bevæger sig i samme retning som det elektriske felt (potentiel energi falder). Det er positivt, hvis ladningen bevæger sig mod marken (potentiel energi øges).

* Potentialforskel: Ændringen i potentiel energi er også relateret til potentialforskellen (ΔV) mellem de to punkter, hvor ladningen bevæger sig:

Δpe =q * Δv

eksempel

Forestil dig en positiv ladning, der bevæger sig fra et punkt med stort potentiale til et punkt med lavt potentiale i et ensartet elektrisk felt.

* Det elektriske felt fungerer positivt på ladningen (skubber det med).

* Anklagen mister potentiel energi, når den bevæger sig.

* Den potentielle forskel mellem de to punkter er negativ (da det endelige potentiale er lavere end det oprindelige potentiale).

Konklusion

Arbejdet, der udføres af det elektriske felt på en afgift, er direkte relateret til ændringen i dets elektriske potentiale. Denne ændring er også knyttet til den potentielle forskel mellem start- og slutpunkterne for ladningens bevægelse. Disse forhold er vigtige for at forstå opførslen af ​​ladninger i elektriske felter.