Električno polje naspram električnog potencijala: razlika i usporedba

Električna struja nastaje kada se dvije nabijene čestice približe jedna drugoj. Ovisno o prisutnim nabojima opisuje se tijek struje.

Električna struja se može mjeriti različitim mjerama i jedinicama. Ove jedinice i mjere definirane su i formulirane kako bi pomogle u određivanju vrijednosti električne struje.

Dvije od njih su električno polje i električni potencijal.

Ključni za poneti

1. Električno polje je vektorska veličina koja predstavlja silu koja djeluje na nabijenu česticu unutar polja, pružajući informacije o smjeru i veličini sile kojoj djeluje nabijena čestica.
2. Električni potencijal, također poznat kao napon, je skalarna veličina koja mjeri potencijalnu energiju po jedinici naboja u određenoj točki u prostoru, pokazujući količinu rada potrebnog za pomicanje nabijene čestice unutar električnog polja.
3. Osnovna razlika između električnog polja i električnog potencijala je njihova priroda. Električno polje je vektorska veličina koja predstavlja silu na nabijenu česticu, a električni potencijal je skalarna veličina koja mjeri potencijalnu energiju po jedinici naboja.

Električno polje naspram električnog potencijala

Električno polje je vektorska veličina. To je područje oko nabijenih čestica i sila koja nabijene čestice djeluje na njihovu okolinu. Električni potencijal je skalarna veličina. To je sila potrebna za premještanje nabijenih čestica u električnom polju iz jedne točke u drugu.

Električno polje je mjera sile kojom djeluju nabijene čestice. Svaka nabijena čestica ima električno polje koje se smanjuje s povećanjem udaljenosti između čestice i točke u kojoj se mjeri sila.

S druge strane, električni potencijal je mjera električnog polja čestice. Električni potencijal također opada s povećanjem udaljenosti.

Mjerna jedinica je volt.

Tabela za usporedbu

Parametri usporedbe	Električno polje	Električni potencijal
Definicija	Količina sile po naboju	Količina energije po punjenju
veličina	Vektorska količina	Skalarna veličina
Jedinice	Njutni po kulonu	Volt
Mjerenje	Mjera sile kojom nabijene čestice djeluju na okolinu	Mjera električnog polja
Neprekidnost	Nije uvijek kontinuirano, ali nikada nije beskonačno	Uvijek je kontinuirano
Odnos s daljinom	Smanjuje se s povećanjem udaljenosti	Smanjuje se s povećanjem kvadrata udaljenosti

Što je električno polje?

Električno polje je sila kojom nabijena čestica djeluje na okolinu. S povećanjem udaljenosti smanjuje se.

To je zato što što je točka dalje od nabijene čestice, to je sila koja djeluje manja. Djelovanje sile može biti pozitivno ili negativno ovisno o naboju čestice.

Formula za izračunavanje električnog polja je obično,

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

Gdje,

1.  E=električno polje
2. F=izvršena sila
3. Q=naboj čestice
4. r=udaljenost naboja
5. K=konstanta

Iz formule dobivamo da je jedinica za električno polje Newton po Coulomb(N/C), a SI jedinica za električno polje je volt po metru (V/m). Prema jedinici, također možemo definirati električno polje kao silu koja djeluje po jedinici naboja.

Električno polje se također opisuje kao fizičko polje ili područje oko svake nabijene čestice i mjeri područje do kojeg djeluje sila. Nabijena čestica djeluje odbojnom ili privlačnom silom na druge obližnje nabijene čestice.

Ovo je vektorska veličina.

Što je električni potencijal?

Električni potencijal je mjera električnog polja koje nastaje kada se naboj pomiče s jedne točke na drugu. Također se opisuje kao energija ili rad učinjen na pomicanju jediničnog naboja od beskonačnosti do točke na električnom polju kada ubrzanje čestice je nula.

Formula za električni potencijal je,

V=W/Q ili V=Kq/r

Gdje,

1. V=električni potencijal
2. W=obavljen posao
3. Q,q=naboj
4. r=udaljenost
5. K=konstanta

Iz formule možemo izvesti jedinicu električnog potencijala kao džul po kulonu (J/C), ali SI jedinica električnog potencijala je volt(V). Električni potencijal iz jedinica možemo definirati kao energiju ili rad obavljen po jedinici naboja.

Formula za električni potencijal mijenja se s promjenom nabijene čestice i oblika solidan za koje treba utvrditi potencijal.

Ovo je skalarna veličina.

Razlika između električnog polja i električnog potencijala

1. Definicija je glavna razlika između električnog polja i električnog potencijala. Električno polje je sila koja djeluje po jedinici nabijene čestice, dok je električni potencijal energija ili rad obavljen po nabijenoj čestici.
2. Budući da električno polje ovisi o smjeru djelovanja sile, ono je vektorska veličina. Ali to nije slučaj u električnom potencijalu jer je on neovisan o smjeru nabijene čestice ili sili i ostaje skalarna veličina.
3. Formule za izračun ta dva mjerenja su različite; dakle, postoji razlika u SI jedinicama te dvije jedinice. SI jedinica za električno polje je volt po metru ili V/m, dok je SI jedinica za električni potencijal volt ili jednostavno V.
4. Kao što sugeriraju definicije, električno polje mjeri silu koja djeluje po nabijenoj čestici. Električni potencijal mjeri električno polje po nabijenoj čestici ili obavljeni rad (ili utrošenu energiju).
5. Električni potencijal je uvijek kontinuirana funkcija, dok električno polje nije kontinuirana funkcija. Razlikuje se od regije do regije ili od točke do točke jer također ovisi o čestici kojom se sila djeluje. Ali vrijednost nikada ne teži beskonačnosti.
6. Kako se djelovanje sile smanjuje s povećanjem udaljenosti između nabijenih čestica ili točke i nabijene čestice, električno polje je obrnuto proporcionalno udaljenosti. S druge strane, električni potencijal je obrnuto proporcionalan kvadratu udaljenosti (udaljenosti između početne i krajnje točke).

Reference

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

Zadnje ažuriranje: 11. lipnja 2023