전위 에너지는 줄로 측정되는 잠재적 에너지입니다. 그것은 보수적 인 쿨롱 세력에서 비롯됩니다. 정의 된 시스템 내에서 특정 포인트 하전 세트의 구성과 관련이 있습니다. 모든 물체는 자체 전하와 다른 전기 하전 된 물체에 대한 상대 위치의 두 가지 주요 요소를 통해 전위 에너지를 가질 수 있습니다. 또한 외부 에이전트가 수행 한 총 작업으로 정의 할 수 있습니다.
전위 에너지의 정의
객체는 두 가지 요소의 미덕을 통해 전력 에너지를 가지고 있습니다. 물체 자체가 보유하는 전하와 다른 전기 전하 객체와 관련하여 물체의 상대 위치. 전위의 크기는 객체를 한 지점에서 다른 지점으로 전기장으로 이동시키기 위해 수행 된 총 작업에 따라 다릅니다. 물체가 전기장에 대해 움직이면 에너지를 얻어 그 물체의 전기 전위 에너지로 정의됩니다. 충전에 대한 전위 에너지를 얻기 위해 전위 에너지는 전하의 양으로 나뉩니다. 전기 전위 또는 전압이라고하는 단위 충전 당 전기 전위 에너지를 사용하는 것이 전기에서 더 편리합니다.
제로 전위
제로 포인트는 잠재력의 특성에 임의적입니다. 좌표계의 기원으로 설정 될 수 있습니다. 그것은 중요하지 않습니다. 일단 설정되면 모든 전위 값은 0에 대해 측정됩니다. 대안 적으로, 물리적 중요성을 가진 것은 잠재력의 변화입니다. 전위의 0은 일반적으로 편의를 위해 설정됩니다. 그러나 일반적으로 일부 물리적 또는 기하학적 논리는 제로 포인트의 선택에 존재합니다. 논리적으로, 제로 포인트는 무한 선 전하를 위해 무한대로 설정해야합니다. 그것은 잠재력의 국소 가치가 무한대로 갈 것이기 때문입니다. 지면 전위는 실제 전기 회로의 경우 0으로 간주됩니다.
전위차
전위차는 잠재적 에너지를 변경하기 위해 충전시 작업을 수행 할 때 최종 위치와 초기 위치 사이의 전위 차이로 정의됩니다. 이를위한 표준 메트릭 단위는 Volt 또는 V입니다. Alessandro Volta의 이름을 따서 명명되었습니다. 하나의 볼트는 쿨롱 당 하나의 줄과 같습니다. 두 위치 사이의 전력 차이가 하나의 볼트라는 점을 감안할 때, 하나의 충전 쿨롱은 해당 위치 사이에 이동할 때 잠재적 에너지의 하나를 얻습니다. 전위차는 때때로 볼트 단위로 표현되기 때문에 전압이라고도합니다.
수학적으로
로 언급 할 수 있습니다e =w/q
여기, e는 두 지점 사이의 전기 전위 차이
입니다.w는 한 지점에서 다른 지점으로 충전을하기 위해 수행 된 작업입니다
및 q는 쿨롱의 전하량을 나타냅니다.
다중 요금으로 인한 전위
수많은 포인트 하전에 의해 생성되는 공간의 한 지점에서의 전위는 점 전하 표현식으로부터 계산됩니다. 전압은 스칼라 수량이므로 간단한 첨가를 사용하여 수행됩니다. 연속 전하 분포로부터의 잠재력은 소스 전하의 각 지점으로부터의 기여를 합산함으로써 얻어진다. 전위를 계산하는 것은 전기장을 계산하는 데 필요한 벡터 합보다 간단합니다. 다중 요금으로 인한 전위는 모든 충전 쌍의 전위 에너지를 별도로 계산 한 다음 결과를 대수적으로 추가하여 얻습니다.
포인트 전하로 인한 전위
정의에 따르면, 전위는 단위 충전 당 전력 전위 에너지입니다. 수학적 표현은 v =pe/q입니다. 전위는 주어진 위치에서 단일 포인트 전하가 얼마나 많은 잠재적 에너지가 보유하고 있는지 알려줍니다. 한 지점에서의 전위는 해당 위치에서 하전 된 입자의 전위 에너지를 입자의 전하로 나눈 것과 같습니다. 시험 입자의 전하가 분할되기 때문에 전위는 전기장 자체와 관련된 "속성"이된다. 기본적으로, PE는 Q에 의존하기 때문에, 위의 방정식의 Q는 Q에 의존하지 않으므로 q는 q에 의존하지 않습니다. 두 지점 사이의 전위차를 종종 전압이라고합니다.
2 점 전하 시스템의 정전기 전위 에너지
포인트 하전 시스템의 정전기 전위 에너지의 정의는 충전 시스템을 더 가깝게 가져온 후에 충전 시스템을 조립하는 데 필요한 작업입니다.
공식 :
ue =kq1q2r
ue =전기 전위 에너지
k =쿨롱 상수
Q1, Q2 =전하
r =분리 거리
정전기 필드
정전기 필드는 정적 전하와 관련이 있습니다. 시간이 지남에 따라 변하지 않는 전기장입니다. 충전 된 물질 시스템이 고정적이거나 변하지 않는 전류의 경우에 정전기 필드가 존재한다. 따라서 Coulomb의 법칙은 그러한 경우에 분야를 완전히 설명합니다. 정전기 필드는 전기장과 다릅니다. 전기장은 고정 전하로 생산됩니다. 전기 분야가 전자기파에서 이동 전하 및 진동 전기장에 의해 생성되는 경우, 정전기 필드라고 할 수 없습니다. 전기장 인 Q 및 Q에 두 점이 있다고 가정합시다. Q를 Q에 더 가깝게 이동하려면 반발 전기 힘을 극복 할 수있을 정도로 Q를 강하게 밀어야한다. 그래서 우리는 q.
에 의해 생성 된 반발력을 극복하기 위해 충분한 힘을 가해결론 :
전위 에너지는 줄로 측정됩니다. 그것은 잠재적 인 에너지이며 보수적 인 쿨롱 세력의 결과입니다. 또한 외부 에이전트가 수행 한 작업으로 정의하여 충전 또는 충전 시스템을 Infinity에서 현재 구성으로 가져옵니다. 전위의 크기는 객체를 한 지점에서 다른 지점으로 전기장으로 이동시키기 위해 수행 된 작업의 양에 따라 다릅니다. 또한 전압이라고합니다. 수학적으로 전위 차이는 e =w/q로 명시됩니다. 다중 요금으로 인한 전위는 모든 충전 쌍에 대한 전위 에너지를 별도로 계산 한 다음 결과를 추가하여 얻습니다. 이 기사는 전위 에너지의 개념과 전기 전위차에 대해 이야기합니다.
