Τι είναι το Δυναμικό Ηλεκτρικής Ενέργειας του Φορτισμένο αντικειμένου

; Η έννοια της δυναμικής ενέργειας είναι ένα περίεργο ένα , αλλά είναι χρήσιμο. Αν δείτε δίδυμα νήπια , ένα τρέχει γύρω φωνάζοντας και παίζει και ο άλλος κάθεται και διαβάζει ένα βιβλίο εικόνα , θα έλεγα ότι η σωματική δραστηριότητα δίδυμο ήταν ενεργητικός , και το άλλο ήταν λίγο ήσυχος . Ένας φυσικός μπορεί να κοιτάξει σε δύο πανομοιότυπα φορτισμένων σωματιδίων σε ένα ηλεκτρικό πεδίο , με μία κινούμενη και το άλλο παραμένει ακίνητη . Ο φυσικός θα πω το κινούμενο σωματίδιο έχει κινητική ενέργεια , και η άλλη έχει την ενέργεια , πάρα πολύ : η δυναμική ενέργεια . Η Έννοια του ενεργειακού δυναμικού
Η

Φανταστείτε μια μπάλα του τένις πάνω στο τραπέζι . Τώρα φανταστείτε ότι είστε κρατώντας μια μπάλα του τένις στο ίδιο ύψος . Ούτε από τις μπάλες κινείται , έτσι ούτε έχει οποιαδήποτε κινητική ενέργεια . Αν αφήσετε την μπάλα χαλαρά από το χέρι σας , θα αρχίσει να κινείται . Όταν χτυπά το έδαφος , θα έχουν μια ταχύτητα η οποία εξαρτάται από το ύψος που έπεσε από . Ωστόσο , το μόνο που έκανε ήταν να αφήσει να πάει . Δεν έχετε προσθέσει ενέργεια σε αυτό . Επειδή η έννοια της διατήρησης της ενέργειας είναι κεντρικής σημασίας για φυσική , οι φυσικοί πρότεινε ότι η μπάλα είχε δυνατότητες ενέργεια που μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια . Η μπάλα ακόμα στο τραπέζι , το ένα που δεν έχει μετακινηθεί καθόλου , εξακολουθεί να έχει δυναμική ενέργεια .
Εικόνων Η χρησιμότητα της έννοιας
Η αντικείμενα που επιδεικνύουν κανένα ορατό σημάδι της ενέργειας μπορεί να επενδυθεί με ενεργειακό δυναμικό που μπορεί να μετατραπεί σε κίνηση .

Η κίνηση του ενός έπεσε μπάλα μπορεί να υπολογιστεί με τους νόμους του Νεύτωνα . Η ταχύτητα όταν η μπάλα χτυπήσει το έδαφος είναι η sqrt ( 2 * h * g ) ? όπου h είναι το ύψος και g είναι η επιτάχυνση της βαρύτητας. Αν αντί να σας πω ότι η κινητική ενέργεια στο κάτω μέρος --- ( 1/2 ) * m * v ^ 2 --- ισούται με την δυναμική ενέργεια στην κορυφή --- mgh --- τότε η ταχύτητα στο έδαφος είναι sqrt ( 2 * h * g ) . Ως εκ τούτου , ακόμη και αν η έννοια της δυναμικής ενέργειας είναι παράξενο , μπορεί να παρέχει μια ακριβή μέθοδο για την επίλυση των προβλημάτων. Αυτό σας φέρνει στο ηλεκτρικό πεδίο και την έννοια του ηλεκτρικού δυναμικού ενέργειας . Εικόνων
Το ηλεκτρικό πεδίο
Η

Δύο ηλεκτρικά φορτία να ασκεί δύναμη σε κάθε άλλο . Μπορείτε να υπολογίσετε τα αποτελέσματα γνωρίζοντας τις δυνάμεις , με τον ίδιο τρόπο μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τους νόμους του Νεύτωνα για να υπολογίζει την κίνηση της πτώσης αντικειμένων . Ωστόσο , παρόμοια με τη συζήτηση στην τελευταία ενότητα , μπορείτε επίσης να σκεφτούμε το πρόβλημα με διαφορετικό τρόπο . Η πρώτη κατηγορία θα έχει επιπτώσεις σε όλη τη διάρκεια του διαστήματος, και μπορείτε να σκεφτείτε αυτό το αποτέλεσμα ως ένα ηλεκτρικό πεδίο . Ένας τρόπος ερμηνείας του ηλεκτρικού πεδίου είναι σαν μια οντότητα που δημιουργεί μια δυναμική ενέργεια για τυχόν άλλες επιβαρύνσεις που έφερε στο πεδίο . Κάθε ισχύει χρέωση θα είναι λόγω των αλλαγών στη δυναμική ενέργεια του φορτίου στο χώρο .
Εικόνων Η ενέργεια ενός Χρέωση στο ηλεκτρικό πεδίο
Η

νόμος του Coulomb λέει ότι η δύναμη με μία φόρτιση , q, οφείλεται σε άλλη χρέωση , Q, είναι ανάλογη προς (qq /r ^ 2 ) , όπου r είναι η απόσταση μεταξύ των δύο επιπέδων των τελών . Το ποσό της εργασίας που πραγματοποιείται για να μετακινήσετε το φορτίο από το ένα σημείο στο άλλο είναι ίση με τους χρόνους ισχύος της απόστασης . Είναι επίσης ίση με την μεταβολή του δυναμικού ενέργειας. Το έργο δίνεται από ( qQ ) επί το ολοκλήρωμα από r1 σε r2 της ( 1 /r ^ 2 ) . Η απάντηση είναι qQ * ( ( r1 - r2 ) /( r1 * r2 ) Έτσι, αυτό θα πρέπει να είναι η διαφορά της δυναμικής ενέργειας μεταξύ r1 και r2 Ξεκινώντας από qQ * ( ( r1 - . . R2 ) /( r1 * r2 ) , θα έχετε να qQ * ( ( r1 /( r1 * r2 ) - ( r2 /( r1 * r2 ) ) , το οποίο ισούται με qQ /r2 - . qQ /r1 Αυτή είναι η διαφορά δυναμικού ενέργειας , U ( r2 ) - U ( r1 ) , έτσι ώστε η δυναμική ενέργεια του φορτίου σε ένα ηλεκτρικό πεδίο U ( r ) = σταθερά * qQ /r .
εικόνων