ポテンシャルは力学の本質的な概念です。これは、重力場、静電界などの任意の力場に対して定義できます。電位の次元公式に関するこのメモでは、静電界の電位について説明します。
電位は荷電粒子を無限遠から基準点まで運ぶのに必要な仕事に他なりません。その点の電荷の加速度はゼロでなければならないことに留意する必要があります。正の方向が場にもたらされると、斥力が発生します。その斥力に対してなされた仕事は、位置エネルギーとして蓄えられます。
電位の意味/定義:
ポイントは継続的に電位を定義します。その点まで、正の単位電荷を無限遠 (電界の影響がゼロと見なされる場所) から持ってくるのに必要な仕事量が必要です。これをその点のポテンシャルと呼びます。測定された点 w.r.t の電位はゼロと見なされます。
点電荷の場合、電位は次のように定義されます-
V =k。 q/r
電位の式と単位:
電位 =完了した作業 / 単位電荷
SI 単位での電位:
V =W/q =ジュール/クーロン =ボルト
したがって、電位はボルトまたは電圧で測定されます。
1 ボルト =1 ジュール/1 クーロン
1 ボルトとは、1 クーロンの電気を動かすには、1 ジュールの仕事をしなければならないことを意味します。
行われた仕事の量のみを測定するため、電位はスカラー量です。それに関連付けられている方向プロパティはありません。
電位の重要性:
<オール>次元式:
身体量の寸法式は、その量でどの底部がどのように保護されているかを表す式として定義されます。適切な強度を有するベース部分の記号を[]のように角括弧で囲んで示します。
例として、[M] として与えられる質量の寸法式があります。
電位の次元式
上記の定義に従って、電位を次のように定義できます。
V=W/q
q =電荷
W =作業完了
したがって、電位の次元 =行われた仕事の次元 / 電荷の次元.
W=F.S
したがって、W の次元 =[MLT-2]x[L] =[ML2T-2]
したがって、V の次元 =[ML2T-2]/[IT] =[MI-1L2T-3]
したがって、電位の次元は [MI-1L2T-3] です
複数回の充電の電位:
重ね合わせの原理により、の電位 ポイント料金は次のように定義できます:
V =Kq/r
ここで、V は大きさ Q の電荷を持つ点電荷によって生成される電位です。 r は点電荷からの距離、k は定数で、値は 8.99 x 109 N m2/C2 です。
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次のとおりです。
U =U12 + U23 + U31 =(1/4πε0) × [q1q2/d1 + q2q3/d2 + q3q1/d3]
4回の請求により:
4 つの電荷 q1、q2、q3、および q4 が正方形の辺に配置されている場合、フレームワークの可能性のある電気エネルギーは次のとおりです。
U =(1/4πε0) × [(q1q2/d) + (q2q3/d) + (q3q4/d) + (q4q1/d) + (q4q2/√2d) + (q3q1/√2d)]
固有のケース:
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
=[(1/4πε0) × (Qq/b)] – [(1/4πε0) × (Qq/a)]
=(Qq/4πε0)[1/b – 1/a]
=(Qq/4πε0)[(a-b)/ab]
次元分析
物理的な関係では、寸法は寸法分析によって調べられます。これらの分析は、変換、修正、および導出に使用できます。
次元分析の応用
これにより、数式の次元の一貫性、均一性、および精度が決まります。
寸法方程式の制限
- 次元の均一性の原則は、三角関数および指数関数式には使用できません。派生はより複雑で複雑です。
- 比較する用語や要素が少ない
- 物理的表現の正確さは、次元の同等性のみに依存します。
- 主に次元定数の場合に使用されます。無次元定数の値が見つかりません。
結論 :
電位の次元式のこれらのメモでは、電位の次元式を導き出す方法と、これに関するいくつかの基本概念を学びました。
V =kQ/r は点電荷の電位です。スカラーとベクトルの違いは電位です。全体の電位は、電圧を数値として加算することによって得られますが、全体の電場は、個々の領域をベクトルとして加算することによって得られます。このトピックに関連する必要な情報がすべて揃っていることを願っています。理解を深めるために、このトピックを徹底的に読む必要があります。
