Электрический потенциал. Электрическое
поле обладает определенным запасом энергии, т. е.
способностью совершать работу. Энергия
электрического поля может быть реализована, если
внести в него какой-либо заряд. Под действием сил
поля этот заряд будет перемещаться по
направлению силовых линий. Поле при этом
совершит определенную работу. Для
характеристики энергии, запасенной в каждой
точке электрического поля, введено специальное
понятие — электрический
потенциал
.
(1.4.1.)
Электрический
потенциал в данной точке поля равен работе,
которую могут совершить силы этого поля при
перемещении единицы положительного заряда из
данной точки поля в точку, потенциал которой
принят за нуль.
Электрическое напряжение.
Различные точки электрического поля обладают
разными потенциалами. Обычно нас мало интересует
абсолютная величина потенциалов отдельных точек
электрического поля, но нам весьма важно знать разность потенциалов j 1 – j 2
между двумя точками поля А и Б (рис. 1.4.1.).
Рис. 1.4.1. Разность потенциалов
электрического поля
Разность
потенциалов j 1 и j 2 двух точек поля характеризует собой
работу, затрачиваемую силами поля на перемещение
единичного заряда из одной точки поля с большим
потенциалом в другую точку с меньшим
потенциалом. Электрическое
напряжение – это
разность потенциалов между двумя точками поля.
Электрическое напряжение
обозначают буквой U (u)
.
(1.4.2.)
Напряжение численно равно работе,
которую могут совершить силы поля при
перемещение единицы положительного заряда из
одной точки поля в другую
.
(1.4.3.)
Размерность
потенциала и напряжения в СИ: [j] =
[U] = Дж / Кл = А·В·с / (А·с) = В
Напряжение U, действующее между различными
точками электрического поля, характеризует
запасенную в этом поле энергию, которая может
быть израсходована на перемещение между этими
точками электрических зарядов.
Электрическое напряжение — важнейшая
электрическая величина, позволяющая вычислять
работу и мощность, развиваемую при перемещении
зарядов в электрическом поле. Единицей
электрического напряжения служит вольт (В). В
технике напряжение иногда измеряют в тысячных
долях вольта — милливольтах (мВ) и миллионных
долях вольта — микровольтах (мкВ). Для измерения
высоких напряжений пользуются более крупными
единицами — киловольтами (кВ) — тысячами вольт
.
(1.4.4.)
Напряженность электрического поля
при однородном поле представляет собой
отношение электрического напряжения,
действующего между двумя точками поля, к
расстоянию l между
этими точками.
Размерность
напряженности в СИ: [E] = В / м
При напряженности поля в 1
В/м на заряд в 1 Кл действует сила, равная 1 ньютону
(1 Н). В некоторых случаях применяют более крупные
единицы измерения напряженности поля В/см (100 В/м)
и В/мм (1000 В/м).
|