電位エネルギーに関するよくある質問
- 電位エネルギーとは?
電位エネルギーまたは静電ポテンシャル エネルギーは、相互作用の静電力に対して行われる仕事の量です。
静電場は保存力場であり、逆二乗則に従います。
荷電粒子 (q) が電界の存在下で点 A から別の点 B に移動するとき、電荷に対して仕事をしなければなりません。電荷を移動するために行われた仕事の量は、ポテンシャル エネルギーとして保存され、電気ポテンシャル エネルギーまたは静電ポテンシャル エネルギーと呼ばれます。
したがって、相互作用の静電力に対して行われる仕事 =システムのポテンシャルエネルギーの増加。すなわち、F.dr =dU
ここで、F は静電力、dr は変位ベクトル、dU はポテンシャル エネルギーの変化です。
- 2 つの静電荷システムの電位エネルギーの式は?
電位エネルギーの式を導き出すために、原点に置かれた点電荷 Q を考えてみましょう。別の点電荷 q が位置 A から位置 B に運ばれるとします。A は原点から距離 r1 にあり、B は原点から距離 r2 にあるとします。電荷を移動させるためには、相互作用の静電力に逆らって q 仕事をしなければなりません。この行われた仕事は、位置エネルギーの差に等しい.
したがって、行われた仕事 dW =dU =– F.dr
負の符号は、変位が力の方向と反対であることを示します。
- 基準点とはどういう意味ですか?
電位がゼロとみなせる点を基準点といいます。 Q の電場内の 2 番目の電荷 q が r1 の点 A から r2 の点 B に移動するときの 2 つの電荷のシステム。 2 電荷系のポテンシャル エネルギーは、U=kQq (1/r2 – 1/r1)
初期距離 r1=を基準点と考えると、位置エネルギー U =kQq (1/r2) が得られます。
- 電位エネルギーの単位は?
電位エネルギーの SI 単位はエネルギーの単位と同じで、ジュール (J) です。
もう 1 つの測定単位は電子ボルト (eV) です。
1ev =1.6 x 10-19 ジュール。
- 電位の意味、または電位と電位エネルギーの違いは何ですか?
電位エネルギーは、静電力場に対して電荷をある点から別の点に移動させるために行われる仕事の量として定義されます。
電位は、静電場に対して単位正電荷をある点から別の点に移動させるために行われる仕事に相当する、電位エネルギーの観点から定義できます。したがって、電位は単位電荷あたりの電位エネルギーに等しくなります。
したがって、 電位 (V) =電位エネルギー (U) / 電荷 (q)
この式は、電位と電位エネルギーの関係を示します。
- 電位の SI 単位は何ですか?
電位 (V) =電位エネルギー (U) / 電荷 (q)
電位エネルギー (U) の SI 単位はジュール (J)、電荷 (q) =クーロン (C)
したがって、電位の SI 単位は Joule/C または Volt です。
- N 電荷系のポテンシャル エネルギーはどのように計算されますか?
別の電荷 q1 が存在する状態で、無限遠 (基準点) から点 (位置 r) に移動した電荷 q の場合、ポテンシャル エネルギーは U1 =kq1q/r として与えられます。電荷のシステムの場合、行われた仕事または位置エネルギーは重ね合わせの原理に従います。したがって、総ポテンシャル エネルギーは、系に存在する電荷間のポテンシャル エネルギーの合計として与えられます。
- 静電ポテンシャル エネルギー パスが独立しているのはなぜですか?
静電場は保守的な場です。つまり、静電気力の法則は逆二乗の法則に従うため、静電気力は保存力です。静電場を考慮した位置エネルギーは、静電力に対してなされた仕事として定義されます。それは U =F.dr です。力場は保守的な仕事であるため、閉じたパス上のポテンシャルエネルギーはゼロです。これは、静電ポテンシャルエネルギー/行われた仕事が経路に依存しないことを意味します。初期位置と最終位置のみに依存します。
- 点電荷による静電ポテンシャルの式は?
電位 (V) =電位エネルギー (U) / 電荷 (q)
単位正電荷の場合、V =U =kQ/r.これは、電荷から距離 r にある点電荷 Q による電位の式です。
結論
静電ポテンシャルエネルギーは、静電場に関して考慮されます。完了した単語は、位置エネルギーとして保存されます。この仕事が電界の存在下で荷電粒子を変位させるために行われるとき、それは静電ポテンシャルエネルギーとして保存されます.
電位エネルギーの SI 単位はジュールです。
電位は静電ポテンシャルエネルギーで定義されます。電位は、単位電荷あたりの電位エネルギー、つまり単位電荷を変位させるために行われる仕事として定義されます。電位の SI 単位はジュール/C です。
