Elektrivool tekib kahe laetud osakese lähendamisel. Sõltuvalt olemasolevatest laengutest kirjeldatakse voolu voolu.
Elektrivoolu saab mõõta erinevate mõõtmiste ja ühikute abil. Need ühikud ja mõõtmised on määratletud ja sõnastatud, et aidata määrata elektrivoolu väärtust.
Kaks neist on elektriväli ja elektripotentsiaal.
Võtme tagasivõtmine
- Elektriväli on vektorsuurus, mis esindab väljas olevale laetud osakesele mõjuvat jõudu, andes teavet laetud osakesele mõjuva jõu suuna ja suuruse kohta.
- Elektripotentsiaal, tuntud ka kui pinge, on skalaarne suurus, mis mõõdab potentsiaalset energiat laenguühiku kohta konkreetses ruumipunktis, näidates töö mahtu, mis on vajalik laetud osakese liigutamiseks elektriväljas.
- Peamine erinevus elektrivälja ja elektripotentsiaali vahel on nende olemus. Elektriväli on vektorsuurus, mis tähistab laetud osakesele mõjuvat jõudu, ja elektripotentsiaal on skalaarne suurus, mis mõõdab potentsiaalset energiat laenguühiku kohta.
Elektriväli vs elektripotentsiaal
Elektriväli on vektorsuurus. See on laetud osakeste ümbritsev ala ja jõuga laetud osakesed rakenduvad nende ümbrusele. Elektripotentsiaal on skalaarne suurus. See on jõud, mis on vajalik laetud osakeste liigutamiseks elektriväljas ühest punktist teise.
Elektriväli on laetud osakeste poolt avaldatava jõu mõõt. Igal laetud osakesel on elektriväli, mis väheneb osakese ja jõu mõõtmispunkti vahelise kauguse suurenedes.
Elektripotentsiaal seevastu on osakese elektrivälja mõõt. Elektripotentsiaal väheneb ka kauguse suurenedes.
Mõõtühik on volt.
Võrdlustabel
| Võrdlusparameetrid | Elektriväli | Elektriline potentsiaal |
|---|---|---|
| Määratlus | Jõu suurus laadimise kohta | Energia kogus laadimise kohta |
| Suurus | Vektori kogus | Skalaarne suurus |
| KOGUS | Newtonid kuloni kohta | Volt |
| Mõõtmine | Laetud osakeste poolt ümbritsevale mõjuva jõu mõõt | Elektrivälja mõõt |
| järjepidevus | Ei ole alati pidev, kuid pole kunagi lõpmatu | On alati pidev |
| Seos kaugusega | Kauguse suurenedes väheneb | Väheneb koos vahemaa ruudu suurenemisega |
Mis on elektriväli?
Elektriväli on jõud, mida laetud osake avaldab ümbritsevale. See väheneb kauguse suurenedes.
Seda seetõttu, et mida kaugemal on punkt laetud osakesest, seda väiksem on jõud. Rakendatav jõud võib olenevalt osakese laengust olla positiivne või negatiivne.
Elektrivälja arvutamise valem on tavaliselt
E=F/q või E=Kq/r^2
Kus
- E = elektriväli
- F = rakendatud jõud
- Q = osakese laeng
- r = laengu kaugus
- K = konstant
Valemist saame elektrivälja ühikuks njuutoni kuloni kohta (N/C) ja elektrivälja SI ühikuks volti meetri kohta (V/m). Vastavalt ühikule saame elektrivälja defineerida ka ühikulise laengu kohta mõjuva jõuna.
Elektrivälja kirjeldatakse ka kui füüsilist välja või ala iga laetud osakese ümber ja see mõõdab ala, milleni jõud avaldatakse. Laetud osake avaldab teistele lähedalasuvatele laetud osakestele tõrjuvat või ligitõmbavat jõudu.
See on vektorkogus.
Mis on elektripotentsiaal?
Elektripotentsiaal on elektrivälja mõõt, mis tekib siis, kui laeng liigub ühest punktist teise. Seda kirjeldatakse ka kui energiat või tööd, mis tehakse ühiklaengu viimisel lõpmatusest elektrivälja punkti, kui kiirendus osakese väärtus on null.
Elektripotentsiaali valem on
V=W/Q või V=Kq/r
Kus
- V = elektripotentsiaal
- W = töö tehtud
- Q,q = laeng
- r = kaugus
- K = konstant
Valemist saame tuletada elektripotentsiaali ühiku džaulides kuloni kohta (J/C), kuid elektripotentsiaali SI ühikuks on volt(V). Elektripotentsiaali saame määratleda ühikutest laenguühiku energia või tööna.
Elektripotentsiaali valem muutub koos laetud osakese ja kuju muutumisega tahke mille potentsiaal tuleb määrata.
See on skalaarne suurus.
Erinevus elektrivälja ja elektripotentsiaali vahel
- Määratlus on peamine erinevus elektrivälja ja elektripotentsiaali vahel. Elektriväli on jõud, mis avaldab laetud osakese ühiku kohta, samas kui elektripotentsiaal on laetud osakese kohta tehtud energia või töö.
- Kuna elektriväli sõltub avaldatava jõu suunast, on see vektorsuurus. Kuid elektripotentsiaali puhul see nii ei ole, kuna see ei sõltu laetud osakese suunast ega jõust ja jääb skalaarseks suuruseks.
- Nende kahe mõõtmise arvutamise valemid on erinevad; seetõttu on nende kahe SI ühikutes erinevus. Elektrivälja SI ühik on volt meetri kohta või V/m, samas kui elektripotentsiaali SI ühik on volt või lihtsalt V.
- Nagu määratlused viitavad, mõõdab elektriväli laetud osakese kohta avaldatavat jõudu. Elektripotentsiaal mõõdab elektrivälja laetud osakese kohta või tehtud tööd (või kasutatud energiat).
- Elektripotentsiaal on alati pidev funktsioon, samas kui elektriväli ei ole pidev funktsioon. See on piirkonniti erinev või punktist punktini kuna see sõltub ka mõjutavast osakesest. Kuid väärtus ei kipu kunagi lõpmatuseni.
- Kuna rakendatav jõud väheneb laetud osakeste või punkti ja laetud osakese vahelise kauguse suurenemisega, on elektriväli pöördvõrdeline kaugusega. Teisest küljest on elektripotentsiaal pöördvõrdeline kauguse ruuduga (alg- ja lõpp-punkti vaheline kaugus).
- https://science.sciencemag.org/content/218/4571/467.abstract
- https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2002JA009429
Viimati värskendatud: 11. juunil 2023
Olen selle blogipostituse kirjutamisega nii palju vaeva näinud, et teile väärtust pakkuda. See on mulle väga kasulik, kui kaalute selle jagamist sotsiaalmeedias või oma sõprade/perega. JAGAMINE ON ♥️
Piyush Yadav on viimased 25 aastat töötanud kohalikus kogukonnas füüsikuna. Ta on füüsik, kelle kirg on muuta teadus meie lugejatele kättesaadavamaks. Tal on loodusteaduste bakalaureusekraad ja keskkonnateaduste magistrikraad. Tema kohta saate tema kohta rohkem lugeda bio-leht.
Hästi koostatud artikkel, mis selgitab elektripotentsiaali ja elektrivälja keerukust. Üksikasjalik võrdlus suurendab lugejate arusaamist nendest mõistetest.
Informatiivne ja põhjalikult uuritud artikkel, mis pakub põhjalikku elektripotentsiaali ja elektrivälja võrdlust, mis on kasulik neile, kes otsivad selles küsimuses selgust.
Täpne ja arusaadav selgitus elektripotentsiaali ja elektrivälja kohta, mis võimaldab lugejatel süvendada oma teadmisi selles füüsikavaldkonnas.
Artikkel pakub põhjalikku arusaama elektripotentsiaalist ja elektriväljast, mistõttu on lugejatel kasulik mõista nende teemade keerukust.
Materjal annab praktilise kokkuvõtte elektripotentsiaalist ja elektriväljast, hõlbustades nende põhiprintsiipide paremat mõistmist.
Artikkel on kasulik juhend elektripotentsiaali ja elektrivälja mõistmiseks, mis muudab lugejate jaoks lihtsamaks nende kahe eristamise.
Artikkel teeb suurepärast tööd elektripotentsiaali ja elektrivälja keeruliste mõistete arusaadaval viisil purustamisel. Hästi kirjutatud ja informatiivne.
Artikkel pakub selget ja kokkuvõtlikku võrdlust elektrivälja ja elektripotentsiaali vahel, aidates lugejatel mõista erinevusi nende kahe füüsikas olulise kontseptsiooni vahel.
Artikkel pakub elektripotentsiaali ja elektrivälja läbinägelikku ja põhjalikku uurimist, aidates lugejatel teemast kindlat ülevaadet saada.
Artikkel esitab suurepärast ja informatiivset elektripotentsiaali ja elektrivälja analüüsi, pakkudes lugejatele nende mõistete kohta väärtuslikku teavet.