Jaký je rozdíl mezi elektrickým polem, elektrickým potenciálem a energií elektrického potenciálu? A jak jsou všichni příbuzní?


Odpověď 1:

Celkem:

Elektrické pole je oblast vlivu, ve které mohou elektrické náboje působit silou v důsledku pole.

Elektrický potenciál je skalární hodnota pole v určitém bodě vzhledem k nějaké libovolné nulové hodnotě.

Elektrická potenciální energie je práce, kterou by mohl náboj udělat, pokud by se povolil pohyb z elektrického potenciálu své aktuální polohy do polohy v poli s nulovým potenciálem.

Intenzita elektrického pole je rychlost změny elektrického potenciálu, jinak známá jako gradient potenciálu, který určuje sílu, kterou by v tomto bodě pole došlo k náboji.

Analogicky:

Představte si, jak se míč volně valí po zvlněné zemi bez tření. Země se liší výškou nad nějakou libovolnou úrovní, kterou si vyberete. Může to být podlaha vašeho domu nebo hladina moře nebo jakákoli jiná úroveň. Pro tuto analogii používáme hladinu moře.

Pole by bylo celou rozlohou země, v kterémkoli bodě, ve kterém by náš míč zažil nějaký vliv gravitace. Slovo „pole“ doslova znamená rozlohu země, takže analogie je na dobrém začátku.

Potenciál bude představován výškou země, kde je míč, vzhledem k hladině moře. Vysoká půda, vysoký potenciál. Dolní potenciál země. Hladina moře znamená nulový potenciál.

Intenzita pole je potenciální gradient, což je sklon země - jak rychle se zem zvedá nebo klesá s každým metrem vodorovně. Míč na svahu se zrychlí silou ve směru, ve kterém je sklon největší. Pokud je země rovná, bez sklonu, míč nezažije žádnou sílu, aby ji zrychlil nebo zpomalil (což neznamená, že se nepohybuje - rychlost by byla konstantní, ne nutně nulová). Větší sklon způsobí větší zrychlovací sílu na kouli.

Potenciální energie je práce, kterou by míč mohl udělat, kdyby se nechal valit dolů z kopce až do hladiny moře. Možná se srazí s jinými věcmi a věnuje trochu své vlastní kinetické energie. Možná se dostane do moře bez překážek, v tomto případě bude její kinetická energie tím, čím bude její potenciální energie na začátku svého sestupu, kvůli zachování energie. Samozřejmě by se nikdy nedostala k moři, ale pokud ano, její počáteční potenciální energie je práce, kterou by udělala na své cestě sem. Proto se tomu říká potenciální energie. Na hladině moře je nyní jeho potenciální energie nulová.


Odpověď 2:

Elektrické pole je míra elektrické síly, kterou by náboj v daném bodě zažil. Vztah je lineárně úměrný. Koncept absolutního elektrického potenciálu je trochu neurčitý. Potenciální rozdíl mezi dvěma pinty je míra množství úsilí potřebného k přenesení náboje z jednoho bodu do druhého překonávání překážek v cestě obvykle odporu. Jeho krása spočívá v tom, že úsilí potřebné k převzetí poplatku je nezávislé na tom, že se jedná o pokrytí 1 míle nebo 1000000000 mil, 1 ohmového rezistoru mezi nebo 0,00000001 nebo 18554545 ohmů, požadované úsilí bude stejné. Elektrická potenciální energie je energie spojená s elektrickým polem stejně jako mechanická energie uložená na jaře.