電子に似た点電荷は、重要な構成要素の 1 つです。さらに、丸い電荷の動き (金属円の電荷のような) は、外部電場を確実に点電荷のようにします。点電荷による電位は、今後、検討する必要があるケースです。
数学を使用して、テスト電荷 q を巨大な距離から点電荷 q から r の距離に移動するために期待される仕事に気付くことができます。前のセクションのように、仕事と考えられる W=-q V の関係を見ると、結果を伴う進行を確保できます。
点電荷による電位
電位が単位電荷あたりの電位エネルギーで表されることの復習
V =PE/q
電位は、特定の場所で点電荷だけがどれだけのポテンシャル エネルギーを持つかを知ることができます。ある点での電位は、分子の電荷 (クーロンで評価) によって制限された領域で荷電分子の電気的可能性エネルギー (ジュールで調査) と区別がつきません。試験分子の電荷が隔離されているため、電位は明らかに電場自体に関連する「特性」であり、試験粒子には関連しません。これを管理するもう 1 つの方法は、PE は q の影響を受けるため、上記の条件の q は調整されるため、V は q に依存しないということです。
無限の可能性はゼロに選ばれます。これらの線に沿って、ポイント ブレの V は距離を減少させ、ポイント ブレの E は距離の 2 乗を減少させます。
E =F/q
E =kQ/r2
ここで、k はクーロン力定数です。
Q は電荷で、
r は、電場が計算される電荷 Q からの距離です。
電界はベクトルですが、電位はスカラーです。電位と重力ポテンシャルの調和に注意してください。どちらも本質的な力までの距離の一部として低下しますが、電場と重力場の両方は、結果として得られる力までの距離の成分として低下します。
複数回充電の電位
多くのポイントチャージの可能性
重ね合わせヘッドにより、多くの点電荷から発生する電位は
ただ:
V=in Kqi / ri
ここで、qi は i 番目の電荷の電荷であり、ri は電荷からいくつかへの分離です
絶対電位を知りたいところに P を導きます。これの利点
計算は、それぞれから生じる電位を直接追加するだけでよいということです
のために、すべてのベクトル部分を個別に追加するのではなく、
3 回の請求により:
3 つの電荷 q1、q2、および q3 が三角形の頂点に配置されている場合、フレームワークの期待されるエネルギーは、
U =U12 + U23 + U31 =(1/4πε0) × [q1q2/d1 + q2q3/d2 + q3q1/d3]
4回のチャージにより：
4 つの電荷 q1、q2、q3、q4 が正方形の辺に配置されている場合、フレームワークの電気的エネルギーは、
U =(1/4πε0) × [(q1q2/d) + (q2q3/d) + (q3q4/d) + (q4q1/d) + (q4q2/√2d) + (q3q1/√2d)]
ユニークなケース:
電荷 Q の場で、電荷 q が電場に逆らって距離「a」から距離「b」まで移動すると仮定すると、行われた仕事は次の式で与えられます。
W =(Vb – Va) × q
=[1/4πεso × (Qq/b)] – [1/4πεso × (Qq/a)]
=Qq/4πεso[1/b – 1/a]
=(Qq/4πεo)[(a-b)/ab]
結論
この記事では、点電荷の電位とその計算について説明します。 V=kQ/r V =kQ / r は、点電荷の電位です。電位はスカラー、電場はベクトルです。総電位は電圧を数値として加算することで得られますが、総電界は個々の電界をベクトルとして加算することで得られます。双極子は、距離で区切られた等しい大きさの反対の電荷のペアです。その電荷から r の距離にある点電荷 q による電位は、V =(1/4πε0) q/r で与えられます。ここで、ε0 は自由空間の誘電率です。
