電位は、単位電荷を基準点から電界に逆らって特定の点に移動するのに必要な仕事の量として定義されます。物体が電場に逆らって動くと、電位と呼ばれる一定量のエネルギーが得られます。電荷の電位は、ポテンシャル エネルギーを電荷量で割ることによって生成されます。
電界の強さは電位に依存します。電位は、電荷が電場にあるかどうかに依存しません。電位はスカラー量であり、電位には大きさしかないことを意味します。方向はありません。
電位に影響を与える要因
- 物体が運ぶ電荷
- 他の帯電物体に対する物体の相対位置
電位式
電位式は次のように与えられます
V=(1/40)q/r
電子ボルト
電子ボルトは、受け入れ可能な非 SI 単位の仕事とエネルギーです。電磁気学の一部のアプリケーションに使用されます。固体物理学、原子物理学、核物理学、素粒子物理学、および生物物理学、化学、天文学などの関連科学
1電子ボルトは
1 eV=1.610-16 J
位置エネルギー
電位エネルギーは、空間の外側の任意の点にあるときに単位電荷が持つ総位置エネルギーです。
正電荷のポテンシャル エネルギーは、電荷が電界に逆らって移動すると増加し、電荷が電界とともに移動すると減少します。
負電荷のポテンシャル エネルギーは、電荷が電界に逆らって移動すると減少し、電荷が電界とともに移動すると増加します。単位電荷が変化する磁場を横断していない限り、特定の点でのその電位は、移動した経路に依存しません。
点電荷による電位
電界内の任意の点での電位は、静電力が適用されたときに単位正電荷を任意の経路に沿って無限からその点に移動するために必要な仕事の量です。ある点に正電荷が置かれていると考えてみましょう。その点に配置された電荷は、電界の存在により力を発揮します。
正電荷 +q から r の距離にある任意の点の電位は、
V=1/40q/r
ここで、
V =電位
q =テスト料金
r =位置ベクトル
ボルトは電位の SI 単位です。
1 ボルト (V) =1 ジュール (J)/1 クーロン (C) =J/C
静電力に対抗する電場により、クーロンの電荷を無限大から特定の点まで移動させる際に単位仕事が行われる場合、電位は 1 ボルト静電ポテンシャルと呼ばれます。
複数回の充電による電位
q1、q2……のように一群の点電荷が与えられたとします。 qn を r1, r2, …… rn の距離に保つと、任意の点における静電ポテンシャルが得られます。他の電荷を取り除くことにより、個々の電荷のために任意の点で静電ポテンシャルを決定します。次に、すべての電荷のポテンシャルの総和を代数的に計算します。
したがって、点電荷のグループの電位は、代数的にすべての電荷の個々の電位の合計です。
複数の電荷による電位は次のように与えられます
V=1/40 (q1)/r1
結論
電位は、電荷が電場にあるかどうかに依存しません。電位はスカラー量であり、電位には大きさしかないことを意味します。方向はありません。
電位に影響を与える要因
- 物体が運ぶ電荷
- 他の帯電物体に対する物体の相対位置
電位式
電位式は次のように与えられます
V=1/40 q/r
電位エネルギーは、空間の外側の任意の点にあるときに単位電荷が持つ総位置エネルギーです。
電場に対して 1 クーロンの電荷を移動させるのに 1 ジュール仕事が必要な場合、それは 1 ボルト電位として知られています。
地球は非常に大きいため、電荷を加えたり取り除いたりしても電気的状態が変化しないため、地球の表面はゼロ電位にあると見なされます。
複数の電荷による電位は次のように与えられます
V=1/40 (q1)/r1
正電荷 +q から r の距離にある任意の点の電位は、
V=1/40 q/r
電気ポテンシャルエネルギーは
に依存します <オール>
