-طباعة هذه المادةإمكانات الطاقة الكهربائية تهمة يعتمد على موقفها في مجال كهربائي. ولذلك كان من المناسب أن أعرض الطاقة الكهربائية الميدان. لأن القوة, بناء على تهمة q في مجال كهربائي, يتناسب طرديا مع التهمة q, عمل في مجال القوات في التحرك التهمة أيضا طرديا مع التهمة q. ولذلك, و الطاقة الكامنة من تهمة في تعسفية نقطة من المجال الكهربي يتناسب طرديا مع أن هذه التهمة:
Pفي = fفيq. (15.8)
التناسب عامل وفي لكل مصمم نقطة الميدانية ما زالت مستمرة يمكن أن تكون بمثابة مصدر للطاقة خصائص الحقل في هذه النقطة.
الطاقة مميزة و الحقل الكهربائي في نقطة معينة تسمى ميدان المحتملة في هذه النقطة. إمكانية قياس الطاقة الكامنة وحدة شحنة موجبة, يقع عند نقطة معينة من الميدان:
وفي = Pفي/q. (15.8و)
إمكانات نقطة المجال الكهربائي هو عدديا المساواة في العمل, التي ارتكبتها القوات من الميدان عند نقل وحدة الشحنات الموجبة من تلك النقطة إلى ما لا نهاية.
إمكانية المجال عند نقطة معينة يمكن حسابها نظريا. يتم تحديد حجم وموقع من التهم, إنشاء حقل, وكذلك البيئة. بسبب تعقيد هذه الحسابات هنا فإننا لا نعطي. نكتب فقط صيغة إمكانات حقل شحنة q, التي تم الحصول عليها في نتيجة هذا الحساب.
إذا المسافة من تهمة q نقطة 1, التي تحسب المحتملة, النطاق المرمز إليه بواسطة r1 (الأرز. 15.11), يمكنك إظهار, المحتملة في هذه النقطة:
و1 = q/4пԑجr1. (15.9)
ملاحظة, هذه الصيغة بحساب المحتملة من الميدان, تم إنشاؤها بواسطة تهمة q, وهي موزعة بالتساوي على سطح البالون, جميع النقاط, خارج الكرة. في هذه الحالة, r1 يدل على بعد مسافة سير من مركز الكرة إلى نقطة 1. (أعتقد, عند حساب حسب المعادلة (15.9) المحتملة سوف تكون إيجابية عندما السلبية.)
يجب أن تدفع الانتباه إلى حقيقة, إمكانات حقل شحنة موجبة كما يقلل المسافة من تهمة, لكن إمكانية مجال شحنة سالبة — يزيد. نظرا للإمكانات هو عددي الكم, هذا, عندما ميدان إنشاؤها من قبل العديد من التهم, المحتملة في أي مجال نقطة تساوي مجموع جبري من إمكانات, خلقت في هذه النقطة قبل كل تهمة على حدة.
عمل في مجال القوات يمكن التعبير عنها من خلال فرق الجهد. تذكر, العمل عند تحريك تهمة qPR بين النقاط 1 و 2 (الأرز. 15.11) تتحدد الصيغة (15.6و):
أ12 = -DP21= -(P2 - P1).
استبدال الصفحة من قيمته من صيغة (15.8), الحصول على:
أ12 = -(و2qPR — f1qPR) = -qPR(و2— f1) = — qPRDF.
بدلا من استخدام الزيادة المحتملة هو DF= f2— f1 الفرق المحتملة في الأولية والنهائية نقاط مسار و1— f2, الحصول على:
أ12 = qPR(و1— f2).
الفرق المحتملة (و1— f2) دعا التوتر بين النقاط 1 و 2 و بتعبير U12. وهكذا:
أ12 = qPRU12
إسقاط الفهارس, الحصول على:
= QU. (15.10)
ولذلك, قوة العمل الميداني عند نقل الشحنة بين نقطتين مجال يتناسب طرديا مع الجهد بين هاتين النقطتين.
نشتق من (15.10) وحدة التوتر في سي يو:
U=A/q=1 j/1 TC=1 j/C=1 kg*m2/(مع3*و)=1.
وحدة SI الجهد فولت المقبولة (في). فولت وهو الجهد (الفرق المحتملة) بين اثنين من نقاط الميدان, التي, نقل مسؤول في 1 TC من نقطة واحدة إلى أخرى, مجال العمل في 1 ي.
ملاحظة, في الممارسة التهم دائما انتقلت بين اثنين من نقاط محددة من الملعب, لذا في كثير من الأحيان من المهم أن تعرف التوتر بين الفرد نقاط, بدلا من إمكاناتها.
من الصيغة ، (15.9) انظر, في جميع نقاط الميدان, يقع على مسافة r1 من شحنة q (الأرز. 15.11), إمكانات و1 سوف يكون نفس. كل هذه النقاط الاستلقاء على سطح كرة, وصفت من قبل دائرة نصف قطرها r1 من وجهة, الذي هو نقطة تهمة q.
السطح, كل النقاط التي لها نفس القدرة, يسمى متساوي الجهد (من اللاتينية "المعادلة" المساواة). أجزاء من هذه الأسطح مع إمكانات و1 و و2 في الميدان من وجهة نظر المسؤول في الشكل. 15.11 أظهرت الدوائر. على سطح متساوي الجهد الحقيقي نسبة
s = const. (15.11)
اتضح, خطوط المجال الكهربائي هو دائما من الطبيعي أن متساوي الجهد السطوح. هذا يعني, عمل في مجال القوات في دفع رسوم على سطح متساوي الجهد صفر. (تظهر, هذا الاستنتاج التالي مباشرة أيضا من الصيغة ، (15.10).)
لأن العمل في مجال القوى في تحريك تهمة يعتمد فقط على فرق الجهد بين بداية و نهاية الطريق, تتحرك الشحنة q من واحد متساوي الجهد سطح إلى آخر ، (على إمكانات و1 و و2) هذا العمل لا يتوقف على شكل مسار و يساوي A=q( و1—f2).
في المستقبل يجب أن نتذكر, أن إطار العمل الميداني القوات الشحنات الموجبة تتحرك دائما من أكبر إلى أصغر المحتملة, سلبية والعكس صحيح.