Sự khác biệt giữa tiềm năng điện và năng lượng tiềm năng điện

Tiềm năng điện so với năng lượng tiềm năng điện

Điện thế và năng lượng điện thế là hai khái niệm rất có giá trị trong điện trường và lý thuyết điện từ. Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận về những điều cơ bản của tiềm năng điện và năng lượng điện thế trước và sau đó là sự khác biệt giữa hai.

Tiềm năng điện là gì?

Khi thảo luận về tiềm năng điện, cần có sự hiểu biết rõ ràng về điện trường để diễn giải thuật ngữ này. Tất cả các điện tích, cho dù chúng đang di chuyển hay đứng yên, đều tạo ra một điện trường. Một điện trường cũng có thể được tạo ra bằng cách sử dụng bất kỳ thời gian từ trường khác nhau. Có một số yếu tố chính của điện trường, cần phải biết. Đó là cường độ điện trường, điện thế điện trường và mật độ từ thông. Cường độ điện trường được định nghĩa là lực tác dụng lên điện tích điểm đơn vị từ điện trường. Điều này được đưa ra bởi công thức E = Q / 4πεr²; Trong đó Q là điện tích, là độ thấm điện của môi trường và r là khoảng cách của điểm so với điện tích điểm Q. Lực tác dụng lên một điện tích điểm q đặt tại điểm đó bằng F = Qq / 4πεr2. Vì q là 1 coulomb, nên nó cũng bằng cường độ điện trường. Điện thế của một điểm được định nghĩa là năng lượng cần thiết để mang điện tích điểm 1 coulomb từ vô cực đến điểm mà điện thế được đo. Năng lượng này bằng với công thực hiện trên điện tích khi đưa điện tích từ vô cực đến điểm. Nếu cả hai điện tích đều dương, lực phải được áp dụng để lấy điện tích thử nghiệm từ vô cực đến điểm luôn bằng nhau và phản song song với lực đẩy giữa hai điện tích. Bằng cách tích hợp F, từ vô cực đến r, đối với dr, chúng ta có được điện thế (V) của điểm, đó là Q / 4πεr. Vì r luôn dương, nếu điện tích âm thì điện thế cũng âm. Đơn vị của điện thế là joule mỗi coulomb. Một trường điện tĩnh là một lĩnh vực bảo thủ. Do đó, tiềm năng điện của điện trường tĩnh là độc lập với đường dẫn. Điện thế của trường như vậy chỉ phụ thuộc vào vị trí.

Năng lượng tiềm năng điện là gì?

Năng lượng điện thế được định nghĩa là năng lượng được lưu trữ do điện thế khi lấy điện tích từ vô cực đến điểm đã cho. Có thể thấy rằng, vì điện thế bằng công việc cần thiết để mang điện tích đơn vị, nên năng lượng điện là sản phẩm của điện thế và điện tích được mang. Vì năng lượng tiềm năng = V * q, nếu cả V và q cùng dấu, có nghĩa là Q và q có cùng dấu, năng lượng tiềm năng là dương. Một công việc bên ngoài là cần thiết để mang lại phí. Nếu các dấu hiệu khác nhau, năng lượng tiềm năng trở nên tiêu cực. Điều này cho thấy công việc được thực hiện từ chính hệ thống.