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电势点电荷
  • 时间:2024-12-22

Introduction

大多数人很怀疑的术语“潜力”。在我们学校的时间我们第一次听到这个词时,我们了解到,可能有点相关的位置。然而,这意味着能力或力量。电势是电的力量。

当我们开始对电力的一项研究中,我们要面对的第一件事是一个电荷。是电子产品的基础。它是两种类型;积极的和消极的。进行收费,我们来了解电场,电势,势能,偶极子,等。每一个或一群指控其领域的影响力,我们可以体验吸引和排斥的力量或开发潜在的在每一个位置。

What is Electric Potential?

用简单的语言,我们可以说,一个点的电势地区有效电场存在,是一个我们必须做的工作改变正电荷的位置一库仑无穷级位置的点被认为是由美国的影响继续施加静电力的电场是礼物。

因此,电势也可以表示为工作单位电荷。Volt是电势的标准计量单位。因此,一伏特电势点是一个焦耳的工作将完成一个点正电荷,位于无穷远目标点位置。完整的过程也是力量发挥作用的影响下,因为电场。

$$mathrm{V=frac{W}{q}}$$

Electric Potential due to a Point Charge

我们都知道,每个收费和群多个指控他们的地区被称为电场的影响。在这一领域,我们可以感觉到一些静电力量。一个点电荷还创建了一个电势。在下面的小节中,我们将检查由于点电荷的潜力。

在测试电荷电势由于点电荷

在这里,现在一个正电荷q点o .,我们将计算电势点P, r距离o .的定义代表电势等于的作品,是由我们把单位正电荷从无限的位置考虑点。

现在,我们假设有一个测试电荷美元mathrm {q_ {0}} $ x距离远点啊。

Using the Coulomb Law, we can find out the force experienced by a test charge because of the q charge,

$$mathrm{F=frac{1}{4pi epsilon _{0}}.frac{qq_{0}}{x^{2}}}$$

由于电场力F是工作在一个方向相反的方向运动的美元mathrm {q_{0}} $电荷从一个位置B位置所以我们必须做少量的工作移动电荷的 dx 对电荷施加的力位移。

因此,

$ $ mathrm {dW = overrightarrow {F} .overrightarrow {dx} = F.dxcos: 180 ^{保监会}}$ $

$$mathrm{dW=-F:dx}$$

dW 是少量的工作。

所需的总功测试电荷的运动从任何无限点P的位置可以发现通过集成

$ $ mathrm {W = int dW = -int_ {infty} ^ {r} F: dx} $ $

$ $ mathrm {W = -int_ {infty} ^ {r}压裂{1}{4πε_ {0}}.frac {qq_ {0}} {x ^ {2}}: dx} $ $

$ $ mathrm {W =压裂{qq_{0}}{4πε_ {0}}int_ {infty} ^ {r} x ^ {2}: dx} $ $

$ $ mathrm {W =压裂{qq_{0}}{4πε_{0}}左(压裂{1}{x}]飞行_ {infty} ^ {r}} $ $

$ $ mathrm {W =压裂{qq_{0}}{4πε_{0}}左(压裂{1}{r}压裂{1}{infty}的洞察力]}$ $

$$mathrm{W=frac{1}{4pi epsilon _{0}}.frac{qq_{0}}{r}}$$

因此,从上面的表达式,所需的作品改变了的测试电荷的位置点是无限点P的位置

$$mathrm{W=frac{1}{4pi epsilon _{0}}.frac{qq_{0}}{r}}$$

现在,我们知道潜力

$$mathrm{V=frac{W}{q_{0}}}$$

因此,

$$mathrm{V=frac{1}{4pi epsilon _{0}}.frac{q}{r}}$$

Electric Potential due to Multiple Charges

这里我们要测量任意点的电势,由于一组N的指控。我们有N个点指控我。e $ mathrm {q_ {1}, q_ {2}, q_ {3}, q_ {4}, q_ {5}, q_ {6}, q_ {7} .....q_ {N}} $系统中考虑。所有的费用是$ mathrm {r_ {1}, r_ {2}, r_ {3}, r_ {4}, r_ {5}, r_ {6}, r_ {7} .....r_ {N}} $距离点P。

从最后一节,我们知道电势上任意点P,因为一个点电荷

$$mathrm{V=frac{1}{4pi epsilon _{0}}.frac{q}{r}}$$

美元收取mathrm {q_ {1}} $

$$mathrm{V_{1}=frac{1}{4pi epsilon _{0}}.frac{q_{1}}{r_{1}}}$$

同样这样的其他美元mathrm {q_ {1}, q_ {2}, q_ {3}, q_ {4}, q_ {5}, q_ {6}, q_ {7} .....q_ {N}} $,我们得到

$ $ mathrm {V_压裂{1}{1}={4πε_ {0}}.frac {q_ {1}} {r_ {1}}, V_压裂{1}{2}={4πε_ {0}}.frac {q_ {2}} {r_ {2}}, V_{3} =压裂{1}{4πε_ {0}}.frac {q_ {3}} {r_ {3}} ............ V_ {N} =压裂{1}{4πε_ {0}}.frac {q_ {N}} {r_ {N}}} $ $

我们也知道电势不是一个向量是一个标量,所以计算总电势在任意点P, N指控将个人潜在的费用的总和。

因此,

$ $ mathrm {V = V_ {1}, V_ {2}, V_ {3}, V_ {4} + ........ + V_ {N}} $ $

$$mathrm{V=frac{1}{4pi epsilon _{0}}.frac{q_{1}}{r_{1}}+frac{1}{4pi epsilon _{0}}.frac{q_{2}}{r_{2}}+frac{1}{4pi epsilon _{0}}.frac{q_{3}}{r_{3}}............+frac{1}{4pi epsilon _{0}}.frac{q_{N}}{r_{N}}}$$

$ $ mathrm {V =压裂{1}{4πε_{0}}左(压裂{q_ {1}} {r_{1}} +压裂{q_ {2}} {r_{2}} +压裂{q_ {3}} {r_ {3}} +……+压裂{q_ {N}} {r_ {N}}]} $ $飞行

我们也可以写上面的方程形式的总和,

$ $ mathrm {V =压裂{1}{4πε_ {0}}sum_ {i = 1} ^ {N}压裂{q_{我}}{r_{我}}}$ $

这是总电势在任意时刻系统中在这里用P N的指控。

Conclusion

在上面的部分中,我们研究了由一个电荷和电势在任何时候由一群指控。我们注意到电势是因为是球对称的。同样,一个电势是一个标量的费用我们可以通过简单的加法计算。

FAQs

Q1。有可能在任何时候我们发现电场电势为零,但在这一点上不为零吗?

Ans。是的,我们能找到这样的一个条件。我们知道电势在任何赤道点位于垂直于轴心线的偶极子的电场为零但当我们测试在这一点上我们感到一些电场的影响。

Q2。如果我们沿着电力线,电位会发生什么?

答。在这种情况下,我们发现电势沿电力线将减少。

第三季。是什么方面的标准单位为电势基本单位?

Ans,基本单位的标准单位的潜在形式

$ $ mathrm潜在={压裂{工作:完成}{电荷}}$ $

因此,

$ $ mathrm{压裂{毫升^ {2}T ^{2}}{} =毫升^ T ^{2}{3}一个^ {1}}$ $

第四季度。为什么在导体电势是常数?

答。我们知道电势与电场有直接的关系。任何导体内部电场为零,所以导体的电势是恒定的。我们可以通过这个表达式,证明它

$$mathrm{E=-frac{dV}{dr}}$$

当E = 0

$$mathrm{frac{dV}{dr}=0}$$

$$mathrm{V= Constant}$$

Q5。你意思等位面?

Ans。一个等势面是一个表面上每一点潜力等于整个完整的表面。