ศักย์ไฟฟ้ากับพลังงานศักย์ไฟฟ้า: ความแตกต่างและการเปรียบเทียบ

ในโลกของฟิสิกส์ คำศัพท์บางคำเป็นที่นิยมและพบได้บ่อยจนคนทั่วไปควรเข้าใจคำศัพท์เหล่านั้น ศักย์ไฟฟ้าและพลังงานศักย์ไฟฟ้าเป็นคำศัพท์สองคำ

สิ่งที่สำคัญที่สุดสำหรับช่างไฟฟ้า ทั้งสองคำนี้เป็นคำศัพท์สำคัญที่มีความสำคัญสูงกว่า ในขณะที่อันแรกหมายถึงปริมาณงานที่ทำ ส่วนอันหลังหมายถึงปริมาณพลังงานที่ลงทุนไป

ดังนั้นอันแรกจะคำนวณเป็นโวลต์ แต่อันหลังจะคำนวณเป็นจูล

ประเด็นที่สำคัญ

1. ศักย์ไฟฟ้าคืองานที่จำเป็นในการย้ายประจุต่อหน่วยจากระยะอนันต์ไปยังจุดเฉพาะ ในทางตรงกันข้าม พลังงานศักย์ไฟฟ้าจำเป็นต่อการเคลื่อนย้ายประจุภายในสนามไฟฟ้า
2. ศักย์ไฟฟ้าคือปริมาณสเกลาร์ที่วัดเป็นโวลต์ ในขณะที่พลังงานศักย์ไฟฟ้าคือปริมาณสเกลาร์ที่วัดเป็นจูล
3. ศักย์ไฟฟ้าขึ้นอยู่กับประจุและระยะห่างจากแหล่งกำเนิด ในขณะที่พลังงานศักย์ไฟฟ้าขึ้นอยู่กับประจุ ระยะทาง และความแรงของสนามไฟฟ้า

ศักย์ไฟฟ้าเทียบกับพลังงานศักย์ไฟฟ้า

ความแตกต่างระหว่าง ศักย์ไฟฟ้า และพลังงานศักย์ไฟฟ้าก็คือ ในสาขาฟิสิกส์ ศักย์ไฟฟ้ามักเรียกโดยย่อว่า 'V' อย่างไรก็ตาม ในทางกลับกัน พลังงานศักย์ไฟฟ้ามักแสดงสัญลักษณ์ด้วยตัวอักษร 'U' ในวิชาฟิสิกส์ ศักย์ไฟฟ้ามีชื่อเรียกหลายชื่อ เช่น ศักย์ไฟฟ้าตก ศักย์ไฟฟ้าสถิตย์ และ สนามไฟฟ้า ที่มีศักยภาพ

จำนวนค่าตัวเลขของงานที่ต้องใช้เพื่อให้ได้อนุภาคที่มีประจุหนึ่งบวกกับประจุจากระยะอนันต์ไปยังตำแหน่งที่กำหนดนั้นถูกกำหนดให้เป็นศักย์ไฟฟ้า โวลต์ถือเป็นหน่วย SI สำหรับการวัดศักย์ไฟฟ้า

ค่าเชิงปริมาณของศักย์ไฟฟ้าเป็นสิ่งเดียวที่สำคัญ เป็นผลให้ปริมาณเป็นสเกลาร์

ประจุบวกเพียงหนึ่งหน่วยเท่านั้นที่ถูกนำมาพิจารณาในศักย์ไฟฟ้า

ปริมาณพลังงานที่ต้องใช้ในการขับเคลื่อนอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าในทิศทางตรงกันข้ามกับสนามไฟฟ้าเรียกว่าพลังงานศักย์ไฟฟ้า

แม้ว่าพลังงานศักย์ไฟฟ้าจะวัดตรงข้ามกับทิศทางของสนามไฟฟ้า แต่ก็เป็นเลขสเกลาร์เนื่องจากไม่ขึ้นอยู่กับทิศทางนั้น ชุดประจุต่อหน่วยถือเป็นพลังงานศักย์ไฟฟ้า ซึ่งอาจเป็นบวกหรือลบก็ได้

ตารางเปรียบเทียบ

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	ศักย์ไฟฟ้า	พลังงานศักย์ไฟฟ้า
คำนิยาม	ปริมาณงานที่จำเป็นในการนำประจุบวกของมูลค่าต่อหน่วยจากอนันต์ไปยังจุดหนึ่งๆ	ปริมาณพลังงานที่ต้องใช้เมื่ออนุภาคที่มีประจุเคลื่อนที่สวนทางกับทิศทางของสนามไฟฟ้า
แสดงโดย	แสดงเป็น V	แสดงเป็น U
หน่วยเอสไอ	หน่วย SI คือโวลต์	หน่วย SI คือจูล
ประเภทปริมาณ	ปริมาณสเกลาร์	ปริมาณสเกลาร์
ค่าใช้จ่าย	หนึ่งประจุบวกของค่าต่อหน่วย	ชุดค่าใช้จ่ายต่อหน่วย

ศักย์ไฟฟ้าคืออะไร?

จำนวนแรงงานที่ต้องใช้ในการรับประจุบวกของค่าต่อหน่วยจากอนันต์ไปยังตำแหน่งที่กำหนดถูกกำหนดเป็นศักย์ไฟฟ้า ในสาขาฟิสิกส์ ศักย์ไฟฟ้ามักมีสัญลักษณ์เป็นตัวอักษร 'V'

โวลต์เป็นหน่วยมาตรฐานสากล (SI) สำหรับศักย์ไฟฟ้า ศักย์ไฟฟ้าไม่มีทิศทาง แต่มี ขนาด.

ผลที่ได้คือปริมาณสเกลาร์ ประจุไฟฟ้าบวกหนึ่งหน่วยเท่านั้นที่คิดเป็นศักย์ไฟฟ้า

ศักย์ไฟฟ้าตก ศักย์ไฟฟ้าสถิต และศักย์สนามไฟฟ้า ล้วนเป็นคำที่ใช้อธิบายศักย์ไฟฟ้า ศักย์ไฟฟ้าหรือศักย์ไฟฟ้าคือการไล่ระดับของสนามไฟฟ้าสถิตหรือสนามไฟฟ้า

สนามไฟฟ้าคือปริมาณที่เป็นเวกเตอร์ อย่างไรก็ตาม ศักย์ไฟฟ้านั้นเป็นสเกลาร์

พลังงานศักย์ไฟฟ้าคืออะไร?

ปริมาณพลังงานที่ต้องใช้ในการขนส่งอนุภาคที่มีประจุตรงข้ามกับทิศทางของสนามไฟฟ้านั้นถูกอธิบายว่าเป็นพลังงานศักย์ไฟฟ้า พลังงานศักย์ไฟฟ้ามักเรียกโดยย่อว่า 'U' ในวิชาฟิสิกส์

การรวบรวมหน่วยของประจุ ซึ่งอาจมีค่าเป็นบวกหรือลบ จะถูกนำมาพิจารณาใน "U" หรือพลังงานศักย์ไฟฟ้า หรือโดยปกติคือพลังงานศักย์

จูลถือเป็นหน่วย SI ของ “U” หรือพลังงานศักย์ หรือหน่วยมาตรฐานสากล อย่างไรก็ตาม พลังงานศักย์ไฟฟ้าจะถูกวัดปริมาณในแง่ของการเคลื่อนที่ในทิศทางตรงกันข้ามกับสนามไฟฟ้า

เป็นจำนวนสเกลาร์เนื่องจากไม่ขึ้นกับทิศทาง

พลังงานศักย์ไฟฟ้าอธิบายสนามไฟฟ้าของระบบพลังงานศักย์แปรผันตามเวลาได้อย่างสมบูรณ์แบบ มีคำที่คล้ายกัน เช่น พลังงานศักย์ไฟฟ้าสถิตก็มีอยู่เช่นกัน

คำนั้นหมายถึงระบบของพลังงานศักย์ที่ไม่แปรผันตามเวลาในสนามไฟฟ้า

ความแตกต่างหลักระหว่างศักย์ไฟฟ้าและพลังงานศักย์ไฟฟ้า

1. ศักย์ไฟฟ้าหรือศักย์ไฟฟ้าตก หมายถึง ปริมาณงานที่ทำเพื่อนำหรือย้ายประจุบวกหรือบวกของค่าตัวเลข 1 จากอนันต์ไปยังจุดใดจุดหนึ่ง อย่างไรก็ตาม พลังงานศักย์ไฟฟ้าถูกอธิบายว่าเป็นค่าตัวเลขหรือปริมาณพลังงานที่ต้องการเมื่ออนุภาคที่มีประจุถูกเคลื่อนที่สวนทางกับทิศทางของสนามไฟฟ้า
2. ศักย์ไฟฟ้าจะแสดงเป็น 'V' ในโลกแห่งฟิสิกส์ ในทางกลับกัน ในการประยุกต์ใช้ฟิสิกส์ พลังงานศักย์ไฟฟ้าจะแสดงเป็น 'U'
3. หน่วยมาตรฐานสากลหรือหน่วย SI ของศักย์ไฟฟ้าตกหรือศักย์ไฟฟ้าคือโวลต์ ในทางกลับกัน หน่วยมาตรฐานสากลหรือหน่วย SI ของพลังงานศักย์ไฟฟ้าหรือ “Ue” คือจูล
4. ศักย์ไฟฟ้าตกหรือศักย์ไฟฟ้าไม่ได้ขึ้นอยู่กับทิศทาง อย่างไรก็ตาม มันมีเพียงขนาดเท่านั้น จึงเป็นปริมาณสเกลาร์ ในทางตรงกันข้าม แม้ว่าพลังงานศักย์ไฟฟ้าจะวัดโดยการเคลื่อนที่สวนทางกับทิศทางของสนามไฟฟ้า แต่ก็ไม่ได้ขึ้นอยู่กับทิศทางนั้น ดังนั้น จึงเป็นปริมาณสเกลาร์
5. ในศักย์ไฟฟ้า จะพิจารณาประจุบวกเพียงค่าเดียวของค่าต่อหน่วย ในทางกลับกัน พลังงานศักย์ไฟฟ้าจะพิจารณาชุดของประจุหนึ่งหน่วย พวกเขาสามารถเป็นบวกหรือลบ บทสรุป

อ้างอิง

1. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/JA085iA02p00664
2. https://open.metu.edu.tr/handle/11511/16445

อัพเดตล่าสุด : 02 สิงหาคม 2023