Hva er potensialet Electric Energy av et belastet objekt?

Hva er potensialet Electric Energy av et belastet objekt?


Konseptet med potensiell energi er en merkelig, men det er en nyttig en. Hvis du ser to småbarn, en som kjører rundt skriker og spille og den andre sitter og leser en billedbok, vil du si fysisk aktiv tvilling var energisk, og den andre var litt sedate. En fysiker kan se på to identiske ladede partikler i et elektrisk felt, med en rørende og den andre står stille. Fysikeren vil si å flytte partikkel har kinetisk energi, og den andre har energi, også: potensiell energi.

Begrepet potensiell energi

Tenk deg en tennisball hviler på et bord. Nå forestille du holder en tennisball i samme høyde. Ingen av kulene er i bevegelse, slik at heller ikke har noen kinetisk energi. Hvis du lar ballen løs fra hånden din, vil den begynne å bevege seg. Når den treffer bakken, vil den ha en hastighet som avhenger av høyden du droppet det fra. Men alt du gjorde var la det gå. Du gjorde ikke legge energi til det. På grunn av at konseptet med bevaring av energi er sentralt i fysikk, fysikere foreslått at kulen hadde potensiell energi som ble omdannet til kinetisk energi. Ballen ble fortsatt på bordet, er en som ikke har beveget seg i det hele tatt, har fremdeles potensiell energi.

Nytten av Concept

Hva er potensialet Electric Energy av et belastet objekt?

Objekter som viser ingen synlige tegn på energi kan investeres med potensiell energi som kan omdannes til bevegelse.

Bevegelsen til en droppet ball kan beregnes med Newtons bevegelseslover. Hastigheten når ballen treffer bakken er sqrt (2 h g); hvor h er høyden, og g er tyngdeakselerasjonen. Hvis i stedet man si at den kinetiske energien ved bunnen --- (1/2) m v ^ 2 --- er lik den potensielle energi ved toppen --- --- mgh da hastigheten på bakken er sqrt (2- h g). Derfor, selv om begrepet potensiell energi er merkelig, kan det tilveiebringe en nøyaktig metode for å løse problemer. Dette bringer deg til det elektriske feltet og begrepet elektrisk potensiell energi.

Det elektriske feltet

To elektriske ladninger utøve en kraft på hverandre. Du kan beregne effektene vite krefter, på samme måte som du kan bruke Newtons lover å beregne bevegelsen av en fallende gjenstand. Men i likhet med diskusjonen i forrige avsnitt, kan du også tenke på problemet på en annen måte. Den første ladning vil ha en effekt gjennom hele plassen, og du kan tenke på den effekten som et elektrisk felt. En måte å tolke det elektriske feltet er som en enhet som skaper en potensiell energi for eventuelle andre kostnader som er brakt inn i feltet. Enhver kraft på en kostnad vil være på grunn av endringer i den potensielle energi av en ladning i felten.

Energi av en Charge i det elektriske feltet

Coulombs lov sier at den kraft som på en ladning, q, på grunn av en annen ladning, Q, er proporsjonal med (qq / r ^ 2), hvor r er avstanden mellom de to kostnader. Mengden av arbeid som er gjort for å flytte rykk fra ett sted til et annet er lik kraften ganger avstanden. Det er også lik endringen i potensiell energi. Arbeidet er gitt ved (QQ) ganger integrert fra r1 til r2 av (1 / r ^ 2). Svaret er QQ ((r1 -. R2) / (r1 r2) Så dette må være forskjellen i potensiell energi mellom r1 og r2 Fra QQ ((r1 -. R2) / (r1 r2), får du til QQ ((r1 / (r1 r2) - (r2 / (r1 r2)), noe som tilsvarer qq / r2 - QQ / r1 det er forskjellen i potensiell energi, U (r2) -. U (r1), slik at den potensielle energi av en ladning i et elektrisk felt U (r) = konstant QQ / r.