Elektrické pole vs elektrický potenciál: Rozdíl a srovnání

Elektrický proud vzniká, když se dvě nabité částice přiblíží k sobě. V závislosti na přítomných nábojích je popsán tok proudu.

Elektrický proud lze měřit pomocí různých měření a jednotek. Tyto jednotky a měření jsou definovány a formulovány tak, aby pomohly určit hodnotu elektrického proudu.

Dva z nich jsou elektrické pole a elektrický potenciál.

Key Takeaways

1. Elektrické pole je vektorová veličina představující sílu působící na nabitou částici v poli a poskytuje informace o směru a velikosti síly, kterou nabitá částice působí.
2. Elektrický potenciál, také známý jako napětí, je skalární veličina, která měří potenciální energii na jednotku náboje v určitém bodě v prostoru, což udává množství práce potřebné k pohybu nabité částice v elektrickém poli.
3. Primárním rozdílem mezi elektrickým polem a elektrickým potenciálem je jejich povaha. Elektrické pole je vektorová veličina představující sílu na nabitou částici a elektrický potenciál je skalární veličina, která měří potenciální energii na jednotku náboje.

Elektrické pole vs. elektrický potenciál

Elektrické pole je vektorová veličina. Je to oblast kolem nabitých částic a síla nabitých částic působí na jejich okolí. Elektrický potenciál je skalární veličina. Je to síla potřebná k pohybu nabitých částic v elektrickém poli z jednoho bodu do druhého.

Elektrické pole je mírou síly vyvíjené nabitými částicemi. Každá nabitá částice má elektrické pole, které se zmenšuje s rostoucí vzdáleností mezi částicí a bodem, kde je síla měřena.

Na druhé straně elektrický potenciál je mírou elektrického pole částice. Elektrický potenciál také klesá s rostoucí vzdáleností.

Jednotkou měření je Volt.

Srovnávací tabulka

Parametry srovnání	Elektrické pole	Elektrický potenciál
Definice	Množství síly na jedno nabití	Množství energie na jedno nabití
Velikost	Vektorová veličina	Skalární veličina
Jednotky	Newtony na coulomb	Volt
a) Měření dodržování pokynů	Míra síly, kterou nabité částice působí na okolí	Míra elektrického pole
Kontinuita	Není vždy spojitý, ale nikdy není nekonečný	Je vždy kontinuální
Vztah se vzdáleností	S rostoucí vzdáleností klesá	Snižuje se s rostoucí druhou mocninou vzdálenosti

Co je elektrické pole?

Elektrické pole je síla, kterou nabitá částice působí na okolí. S rostoucí vzdáleností se zmenšuje.

Je to proto, že čím dále je bod od nabité částice, tím menší je vynaložená síla. Působená síla může být kladná nebo záporná v závislosti na náboji částice.

Vzorec pro výpočet elektrického pole je obvykle

E=F/q nebo E=Kq/r^2

Kde,

1.  E=elektrické pole
2. F = vynaložená síla
3. Q = náboj částice
4. r=vzdálenost náboje
5. K = konstanta

Ze vzorce získáme jednotku elektrického pole Newton na Coulomb (N/C) a jednotka SI elektrického pole je volt na metr (V/m). Podle jednotky můžeme také definovat elektrické pole jako sílu vyvinutou na jednotkový náboj.

Elektrické pole je také popisováno jako fyzikální pole nebo oblast kolem každé nabité částice a měří plochu, do které je síla vyvíjena. Nabitá částice působí odpudivou nebo přitažlivou silou na další blízké nabité částice.

Toto je vektorová veličina.

Co je elektrický potenciál?

Elektrický potenciál je mírou elektrického pole vytvořeného, ​​když se náboj přesune z jednoho bodu do druhého. Je také popisována jako energie nebo práce vykonaná při přesunu jednotkového náboje z nekonečna do bodu v elektrickém poli, když zrychlení částice je nula.

Vzorec pro elektrický potenciál je,

V=W/Q nebo V=Kq/r

Kde,

1. V=elektrický potenciál
2. W = práce hotová
3. Q,q = náboj
4. r=vzdálenost
5. K = konstanta

Ze vzorce můžeme odvodit jednotku elektrického potenciálu jako jouly na coulomb (J/C), ale jednotka SI elektrického potenciálu je volt(V). Elektrický potenciál z jednotek můžeme definovat jako energii nebo práci vykonanou na jednotku nabití.

Vzorec pro elektrický potenciál se mění se změnou, jako je nabitá částice a tvar solidní pro které má být určen potenciál.

Toto je skalární veličina.

Rozdíl mezi elektrickým polem a elektrickým potenciálem

1. Definice je hlavním rozdílem mezi elektrickým polem a elektrickým potenciálem. Elektrické pole je síla vyvinutá na jednotku nabité částice, zatímco elektrický potenciál je energie nebo práce vykonaná na nabitou částici.
2. Protože elektrické pole závisí na směru působící síly, jedná se o vektorovou veličinu. To však není případ elektrického potenciálu, protože je nezávislý na směru nabité částice nebo na síle a zůstává skalární veličinou.
3. Vzorce pro výpočet těchto dvou měření jsou různé; proto existuje rozdíl v jednotkách SI obou. Jednotkou SI elektrického pole je volt na metr nebo V/m, zatímco jednotkou SI elektrického potenciálu je volt nebo jednoduše V.
4. Jak napovídají definice, elektrické pole měří sílu vyvíjenou na nabitou částici. Elektrický potenciál měří elektrické pole na nabitou částici nebo vykonanou práci (nebo použitou energii).
5. Elektrický potenciál je vždy spojitá funkce, zatímco elektrické pole není spojitá funkce. Liší se region od regionu resp point to point protože také závisí na částici, kterou síla působí. Ale hodnota nikdy nesměřuje k nekonečnu.
6. Jak se působící síla zmenšuje se zvětšující se vzdáleností mezi nabitými částicemi nebo bodem a nabitou částicí, je elektrické pole nepřímo úměrné vzdálenosti. Na druhé straně je elektrický potenciál nepřímo úměrný druhé mocnině vzdálenosti (vzdálenosti mezi počátečním a konečným bodem).

Reference

1. https://science.sciencemag.org/content/218/4571/467.abstract
2. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2002JA009429

Poslední aktualizace: 11. června 2023