| English | 의미 |
|---|---|
| electric potential energy/ɪˈlektrɪk pəˈtenʃl ˈenədʒi/ | 전기 퍼텐셜 에너지 |
같은 부호의 두 전하를 밀착시키는 것은 스프링을 누르는 것과 같습니다
- 두 양전하를 서로에게 밀면 밀수록 더 강하게 저항합니다.
- 우리는 그들의 반발력을 이겨내며 일을 하고, 그 일은 저장됩니다.
- 저장된 에너지는 전기ポテンシャル 에너지로, 손을 놓자마자 방출됩니다.
- 압축된 스프링이나 들어 올린 무게와 유사한 전기적 counterparts입니다.
저장 에너지 공식
- 두 점전하의 경우, 전기ポテン셜 에너지는 $U = \dfrac{k q_1 q_2}{r}$입니다.
- 거리가 $\dfrac{1}{r}$에 반비례하여 감소함을 유의하십시오 — 거리의 1승에 비례하므로, $\dfrac{1}{r^2}$ 힘과는 다릅니다.
- 같은 부호의 전하의 경우 $U$은 양수입니다(밀착시키기 위해 일을 했으므로).
- 서로 다른 부호의 전하의 경우 $U$은 음수입니다(서로 끌어당겼으므로).
장에 있는 에너지
전하가 만드는 장을 보고, 다른 전하를 그 장을 통해 이동시키면 에너지가 저장되거나 방출됨을 보십시오.
두 $+1\ \text{C}$ 전하가 $2\ \text{m}$ 거리($k = 9\times10^9$)에 있습니다.她们的ポテン셜 에너지는 ⎯⎯$\text{J}$입니까? ($10^9$의 계수를 답하십시오.)
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$U = kq_1q_2/r = 9\times10^9 / 2 = 4.5\times10^9\ \text{J}$.
두 점전하 사이의 전기ポテン셜 에너지는 거리에 대해 다음과 같이 의존합니다:
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$U = kq_1q_2/r$은 $1/r$에 역비합니다 — 1차幂, whereas the $1/r^2$ force is different.
두 동종 전하의 경우, 전기ポテン셜 에너지는:
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동종 전하를 밀어 붙이기 위해 양의 일을 해야 하므로, $U > 0$입니다.
두 점전하의 간격을 반으로 줄이면 전기ポ텐셜 에너지는 두 배가 됩니다.
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$U \propto 1/r$이므로, $r$을 반으로 줄이면 $U$가 두 배가 됩니다.
일과 에너지
- 전하를 이동할 때 하는 일은 포텐셜 에너지의 변화량과 같습니다.
- 장이 밀어주는 방향으로 전하를 이동시키면 PE가 떨어집니다(에너지 방출).
- 장에 대항하여 이동시키면 PE가 올라갑니다(에너지 저장).
- 오직 포텐셜 에너지의 변화만이 중요하므로, 편리한 영점을 선택할 수 있습니다.
전하를 이동시켜 한 일은 그ポテン셜 에너지의 ____에 해당합니다.
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일 $= \Delta U$ — 포텐셜 에너지의 변화만이 중요합니다.
중력과 정확히 같습니다
- 전기PE는 중력PE를 모방합니다: 둘 다 구성에 에너지를 저장합니다.
- 질량을 들어 올리면 중력PE가 증가하고, 서로 다른 부호의 전하를 분리하면 전기PE가 증가합니다.
- 둘 중 하나를 방출하면 저장된 에너지가 운동에너지로 변환됩니다.
- 두 경우 모두 동일한 에너지 보존 도구를 사용할 수 있습니다.
전기ポテン셜 에너지에 대한 모든 옳은 진술을 선택하십시오.
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전기포텐셜 에너지는 중력포텐셜 에너지를 닮아$1/r$에 비례하며 동종 전하의 경우 양수입니다. 힘(포텐셜 에너지가 아님)은 $1/r^2$에 비례합니다.
전기ポテン셜 에너지는 $\dfrac{1}{r}$에 비례하고, 힘은 $\dfrac{1}{r^2}$에 비례합니다—두 지수를 혼동하지 마십시오. 그리고 부호에 주의하십시오: 같은 부호의 전하는 양수 $U$, 서로 다른 부호의 전하는 음수 $U$입니다.
두 $+1\ \text{C}$ 전하가 $2\ \text{m}$ 떨어져 있으며, 여기서 $k$을 $9\times10^9$으로 가정합니다.
- $U = \dfrac{kq_1q_2}{r} = \dfrac{9\times10^9 \times 1 \times 1}{2} = 4.5\times10^9\ \text{J}$.
두 하전을 $1\ \text{m}$만큼 떨어뜨리면, $U$가 $9\times10^9\ \text{J}$로 두 배가 되며, 이를 위해 추가적으로 해당 만큼의 일을 해야 합니다.
전기ポテン셜 에너지는 전하 배열에 저장된 에너지입니다: $U = \dfrac{kq_1q_2}{r}$($1/r$, $1/r^2$이 아님을 유의). 같은 부호의 전하는 양수 $U$, 서로 다른 부호의 전하는 음수입니다. 전하를 이동할 때 하는 일은 $U$의 변화량과 같으며, 중력PE와 동일합니다.