Elektriskā strāva veidojas, kad divas uzlādētas daļiņas tiek tuvinātas viena otrai. Atkarībā no esošajiem lādiņiem tiek aprakstīta strāvas plūsma.
Elektrisko strāvu var izmērīt, izmantojot dažādus mērījumus un mērvienības. Šīs vienības un mērījumi ir definēti un formulēti, lai palīdzētu noteikt elektriskās strāvas vērtību.
Divi no tiem ir elektriskais lauks un elektriskais potenciāls.
Atslēgas
- Elektriskais lauks ir vektora lielums, kas attēlo spēku, kas iedarbojas uz lādētu daļiņu laukā, sniedzot informāciju par lādētas daļiņas piedzīvotā spēka virzienu un lielumu.
- Elektriskais potenciāls, kas pazīstams arī kā spriegums, ir skalārs lielums, kas mēra potenciālo enerģiju uz lādiņa vienību noteiktā telpas punktā, norādot darba apjomu, kas nepieciešams, lai pārvietotu uzlādētu daļiņu elektriskā laukā.
- Galvenā atšķirība starp elektrisko lauku un elektrisko potenciālu ir to raksturs. Elektriskais lauks ir vektora lielums, kas atspoguļo spēku uz lādētu daļiņu, un elektriskais potenciāls ir skalārs lielums, kas mēra potenciālo enerģiju uz lādiņa vienību.
Elektriskais lauks pret elektrisko potenciālu
Elektriskais lauks ir vektora lielums. Tā ir zona ap uzlādētajām daļiņām, un ar spēku uzlādētās daļiņas attiecas uz to apkārtni. Elektriskais potenciāls ir skalārs lielums. Tas ir spēks, kas nepieciešams, lai pārvietotu lādētas daļiņas elektriskā laukā no viena punkta uz otru.
Elektriskais lauks ir spēka mērs, ko iedarbojas uzlādētas daļiņas. Katrai uzlādētai daļiņai ir elektriskais lauks, kas samazinās, palielinoties attālumam starp daļiņu un punktu, kurā tiek mērīts spēks.
No otras puses, elektriskais potenciāls ir daļiņas elektriskā lauka mērs. Arī elektriskais potenciāls samazinās, palielinoties attālumam.
Mērvienība ir volts.
Salīdzināšanas tabula
| Salīdzināšanas parametri | Elektriskais lauks | Elektriskais potenciāls |
|---|---|---|
| Definīcija | Spēka apjoms uz vienu uzlādi | Enerģijas daudzums vienā uzlādē |
| lielums | Vektoru daudzums | Skalārais daudzums |
| vienības | Ņūtoni uz kulonu | Volts |
| mērīšana | Spēka mērs, ko lādētās daļiņas iedarbojas uz apkārtējo vidi | Elektriskā lauka mērs |
| Nepārtrauktība | Ne vienmēr ir nepārtraukts, bet nekad nav bezgalīgs | Vienmēr ir nepārtraukts |
| Saistība ar attālumu | Samazinās, palielinoties attālumam | Samazinās, palielinoties distances kvadrātam |
Kas ir elektriskais lauks?
Elektriskais lauks ir spēks, ko lādēta daļiņa iedarbojas uz apkārtējo. Tas samazinās, palielinoties attālumam.
Tas ir tāpēc, ka jo tālāk punkts atrodas no uzlādētās daļiņas, jo mazāks ir spēks. Iedarbinātais spēks var būt pozitīvs vai negatīvs atkarībā no daļiņas lādiņa.
Formula elektriskā lauka aprēķināšanai parasti ir:
E=F/q vai E=Kq/r^2
Kur
- E = elektriskais lauks
- F = pielikts spēks
- Q = daļiņas lādiņš
- r = lādiņa attālums
- K=konstante
No formulas iegūstam elektriskā lauka vienību ņūtonu uz kulonu (N/C), un elektriskā lauka SI vienība ir volts uz metru (V/m). Saskaņā ar vienību elektrisko lauku varam definēt arī kā spēku, kas iedarbojas uz lādiņa vienību.
Elektrisko lauku raksturo arī kā fizisko lauku vai apgabalu ap katru uzlādētu daļiņu, un tas mēra laukumu, līdz kuram tiek iedarbināts spēks. Uzlādētā daļiņa iedarbojas uz citām tuvumā esošām lādētām daļiņām atgrūdošu vai pievilcīgu spēku.
Tas ir vektora lielums.
Kas ir elektriskais potenciāls?
Elektriskais potenciāls ir elektriskā lauka mērs, kas rodas, kad lādiņš tiek pārvietots no viena punkta uz otru. To raksturo arī kā enerģiju vai darbu, kas tiek veikts, pārvietojot vienības lādiņu no bezgalības uz elektriskā lauka punktu, kad paātrinājums daļiņas ir nulle.
Elektriskā potenciāla formula ir:
V=W/Q vai V=Kq/r
Kur
- V = elektriskais potenciāls
- W = padarīts darbs
- Q,q=maksa
- r = attālums
- K=konstante
No formulas mēs varam iegūt elektriskā potenciāla vienību kā džoulus uz kulonu (J/C), bet elektriskā potenciāla SI vienība ir volts (V). Mēs varam definēt elektrisko potenciālu no vienībām kā enerģiju vai darbu, kas veikts uz vienības lādiņu.
Elektriskā potenciāla formula mainās, mainoties, piemēram, lādētajai daļiņai un formai ciets kuriem ir jānosaka potenciāls.
Tas ir skalārs lielums.
Atšķirība starp elektrisko lauku un elektrisko potenciālu
- Definīcija ir galvenā atšķirība starp elektrisko lauku un elektrisko potenciālu. Elektriskais lauks ir spēks, kas iedarbojas uz vienu uzlādētas daļiņas vienību, savukārt elektriskais potenciāls ir enerģija vai darbs, kas veikts uz vienu uzlādētu daļiņu.
- Tā kā elektriskais lauks ir atkarīgs no pieliktā spēka virziena, tas ir vektora lielums. Bet tas tā nav elektriskā potenciāla gadījumā, jo tas nav atkarīgs no lādētās daļiņas virziena vai spēka un paliek skalārs lielums.
- Abu mērījumu aprēķināšanas formulas ir atšķirīgas; tāpēc abu SI vienībās ir atšķirība. Elektriskā lauka SI vienība ir volts uz metru vai V/m, savukārt elektriskā potenciāla SI vienība ir volts vai vienkārši V.
- Kā liecina definīcijas, elektriskais lauks mēra spēku, kas iedarbojas uz uzlādētu daļiņu. Elektriskais potenciāls mēra elektrisko lauku uz vienu uzlādētu daļiņu vai paveikto darbu (vai izmantoto enerģiju).
- Elektriskais potenciāls vienmēr ir nepārtraukta funkcija, savukārt elektriskais lauks nav nepārtraukta funkcija. Tas atšķiras atkarībā no reģiona vai punkts uz punktu jo tas ir atkarīgs arī no daļiņas, kurā spēks tiek iedarbināts. Bet vērtība nekad netiecas uz bezgalību.
- Tā kā iedarbinātais spēks samazinās, palielinoties attālumam starp uzlādētajām daļiņām vai punktu un uzlādēto daļiņu, elektriskais lauks ir apgriezti proporcionāls attālumam. No otras puses, elektriskais potenciāls ir apgriezti proporcionāls attāluma kvadrātam (attālums starp sākotnējo un beigu punktu).
- https://science.sciencemag.org/content/218/4571/467.abstract
- https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2002JA009429
Pēdējo reizi atjaunināts: 11. gada 2023. jūnijā
Esmu pielicis tik daudz pūļu, rakstot šo emuāra ierakstu, lai sniegtu jums vērtību. Tas man ļoti noderēs, ja apsverat iespēju to kopīgot sociālajos medijos vai ar draugiem/ģimeni. DALĪŠANĀS IR ♥️
Pijušs Jadavs pēdējos 25 gadus ir pavadījis, strādājot par fiziķi vietējā sabiedrībā. Viņš ir fiziķis, kurš aizrautīgi cenšas padarīt zinātni pieejamāku mūsu lasītājiem. Viņam ir bakalaura grāds dabaszinātnēs un pēcdiploma diploms vides zinātnē. Vairāk par viņu varat lasīt viņa vietnē bio lapa.
Labi izstrādāts raksts, kas izskaidro elektriskā potenciāla un elektriskā lauka sarežģītību. Detalizēts salīdzinājums uzlabo lasītāja izpratni par šiem jēdzieniem.
Informatīvs un labi izpētīts raksts, kas piedāvā visaptverošu elektriskā potenciāla un elektriskā lauka salīdzinājumu, kas noderēs tiem, kas meklē skaidrību šajā jautājumā.
Precīzs un saprotams elektriskā potenciāla un elektriskā lauka skaidrojums, kas ļauj lasītājiem padziļināt zināšanas šajā fizikas jomā.
Rakstā ir sniegta visaptveroša izpratne par elektrisko potenciālu un elektrisko lauku, tādējādi ļaujot lasītājiem izprast šo priekšmetu sarežģītību.
Materiāls sniedz praktisku elektriskā potenciāla un elektriskā lauka kopsavilkumu, veicinot šo pamatprincipu labāku izpratni.
Šis raksts ir noderīgs ceļvedis, lai izprastu elektrisko potenciālu un elektrisko lauku, tādējādi ļaujot lasītājiem vieglāk atšķirt abus.
Rakstā ir veikts lielisks darbs, lai saprotamā veidā sadalītu sarežģītos elektriskā potenciāla un elektriskā lauka jēdzienus. Labi uzrakstīts un informatīvs.
Rakstā ir sniegts skaidrs un kodolīgs elektriskā lauka un elektriskā potenciāla salīdzinājums, palīdzot lasītājiem saprast atšķirības starp šiem diviem būtiskiem fizikas jēdzieniem.
Raksts sniedz ieskatu un rūpīgu elektriskā potenciāla un elektriskā lauka izpēti, palīdzot lasītājiem iegūt stabilu priekšstatu par tēmu.
Rakstā ir sniegta lieliska un informatīva elektriskā potenciāla un elektriskā lauka analīze, sniedzot lasītājiem vērtīgu ieskatu šajos jēdzienos.