Điện trường vs Điện thế: Sự khác biệt và so sánh

Một dòng điện được hình thành khi hai hạt tích điện được đưa lại gần nhau. Tùy thuộc vào các điện tích hiện tại, dòng điện được mô tả.

Dòng điện có thể được đo bằng các phép đo và đơn vị khác nhau. Các đơn vị và phép đo này được xác định và xây dựng để giúp xác định giá trị của dòng điện.

Hai trong số đó là điện trường và điện thế.

Các nội dung chính

1. Điện trường là một đại lượng vectơ biểu thị lực tác dụng lên một hạt tích điện trong trường, cung cấp thông tin về hướng và độ lớn của lực mà hạt tích điện tác dụng.
2. Điện thế, còn được gọi là điện áp, là đại lượng vô hướng đo thế năng trên một đơn vị điện tích tại một điểm cụ thể trong không gian, cho biết lượng công cần thiết để di chuyển một hạt tích điện trong điện trường.
3. Sự khác biệt chính giữa điện trường và điện thế là bản chất của chúng. Điện trường là đại lượng vectơ biểu thị lực tác dụng lên hạt tích điện và điện thế là đại lượng vô hướng đo thế năng trên một đơn vị điện tích.

Điện trường so với tiềm năng điện

Điện trường là một đại lượng vectơ. Đó là khu vực xung quanh các hạt tích điện và các hạt tích điện lực áp dụng cho môi trường xung quanh chúng. Điện thế là một đại lượng vô hướng. Đó là lực cần thiết để di chuyển các hạt tích điện trong điện trường từ điểm này sang điểm khác.

Điện trường là thước đo lực tác dụng bởi các hạt tích điện. Mọi hạt tích điện đều có điện trường, điện trường này giảm khi khoảng cách giữa hạt và điểm đo lực được tăng lên.

Mặt khác, điện thế là thước đo điện trường của một hạt. Điện thế cũng giảm khi khoảng cách tăng.

Đơn vị đo là Vôn.

Bảng so sánh

Các thông số so sánh	Điện trường	Điện tích
Định nghĩa	Lượng lực mỗi lần sạc	Lượng năng lượng mỗi lần sạc
Độ lớn	Số lượng vectơ	số lượng vô hướng
Các đơn vị	Newton mỗi culông	Volt
Đo lường	Là thước đo lực do hạt mang điện tác dụng lên môi trường xung quanh	Một phép đo điện trường
Liên tục	Không phải luôn luôn liên tục nhưng không bao giờ là vô tận	Luôn luôn liên tục
Mối quan hệ với khoảng cách	Giảm khi tăng khoảng cách	Giảm khi bình phương khoảng cách tăng

Điện trường là gì?

Điện trường là lực mà một hạt tích điện tác dụng lên xung quanh. Nó giảm khi tăng khoảng cách.

Điều này là do điểm càng xa hạt tích điện thì lực tác dụng càng nhỏ. Lực tác dụng có thể dương hoặc âm tùy thuộc vào điện tích của hạt.

Công thức tính điện trường thường là,

E=F/q hoặc E=Kq/r^2

Ở đâu,

1.  E=điện trường
2. F = lực tác dụng
3. Q = điện tích của hạt
4. r = khoảng cách của điện tích
5. K=hằng số

Từ công thức, chúng ta thu được đơn vị điện trường là Newton trên Coulomb(N/C) và đơn vị SI của điện trường là vôn trên mét(V/m). Theo đơn vị, chúng ta cũng có thể định nghĩa điện trường là lực tác dụng trên một đơn vị điện tích.

Điện trường cũng được mô tả là trường vật lý hoặc khu vực xung quanh mọi hạt tích điện và đo diện tích mà lực tác dụng lên. Hạt tích điện tác dụng lực đẩy hoặc lực hút lên các hạt tích điện khác ở gần.

Đây là một đại lượng vectơ.

Tiềm năng điện là gì?

Điện thế là thước đo của điện trường được tạo ra khi một điện tích được di chuyển từ điểm này sang điểm khác. Nó cũng được mô tả là năng lượng hoặc công thực hiện khi di chuyển một đơn vị điện tích từ vô cực đến một điểm trên điện trường khi tăng tốc của hạt bằng không.

Công thức cho điện thế là,

V=W/Q hoặc V=Kq/r

Ở đâu,

1. V=điện thế
2. W=công việc đã hoàn thành
3. Q, q = điện tích
4. r=khoảng cách
5. K=hằng số

Từ công thức, chúng ta có thể suy ra đơn vị của điện thế là joules trên coulomb (J/C), nhưng đơn vị của điện thế trong hệ SI là vôn (V). Chúng ta có thể định nghĩa điện thế từ các đơn vị là năng lượng hoặc công thực hiện trên một đơn vị điện tích.

Công thức cho điện thế thay đổi theo sự thay đổi như hạt tích điện và hình dạng của hạt rắn mà tiềm năng sẽ được xác định.

Đây là một đại lượng vô hướng.

Sự khác biệt giữa điện trường và tiềm năng điện

1. Định nghĩa là sự khác biệt chính giữa điện trường và điện thế. Điện trường là lực tác dụng trên một đơn vị hạt tích điện, trong khi điện thế là năng lượng hoặc công thực hiện trên mỗi hạt tích điện.
2. Vì điện trường phụ thuộc vào hướng của lực tác dụng nên nó là một đại lượng vectơ. Nhưng đây không phải là trường hợp của điện thế vì nó không phụ thuộc vào hướng của hạt tích điện hoặc lực và vẫn là một đại lượng vô hướng.
3. Các công thức tính toán hai phép đo là khác nhau; do đó, có sự khác biệt trong đơn vị SI của cả hai. Đơn vị SI của điện trường là vôn trên mét hoặc V/m, trong khi đơn vị SI của điện thế là vôn hoặc đơn giản là V.
4. Như các định nghĩa gợi ý, điện trường đo lực tác dụng lên mỗi hạt tích điện. Điện thế đo điện trường trên mỗi hạt tích điện hoặc công hoàn thành (hoặc năng lượng sử dụng).
5. Điện thế luôn là một hàm liên tục, trong khi điện trường không phải là một hàm liên tục. Nó thay đổi tùy theo vùng hoặc điểm vì nó cũng phụ thuộc vào hạt mà lực đang tác dụng. Nhưng giá trị không bao giờ có xu hướng vô cực.
6. Khi lực tác dụng giảm khi khoảng cách giữa các hạt tích điện hoặc điểm và hạt tích điện tăng lên, điện trường tỷ lệ nghịch với khoảng cách. Mặt khác, điện thế tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách (khoảng cách giữa điểm đầu và điểm cuối).

dự án

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