พลังงานศักย์ไฟฟ้า
แนะนำใหม่| English | ความหมาย |
|---|---|
| electric potential energy/ɪˈlektrɪk pəˈtenʃl ˈenədʒi/ | พลังงานศักย์ไฟฟ้า |
การผลักประจุชนิดเดียวกันเข้าหากันเปรียบเสมือนการบีบสปริง
- ดันประจุบวกสองตัวเข้าหากัน มันจะต้านทานมากขึ้นเรื่อยๆ
- คุณกำลังทำงาน melawanแรงผลักระหว่างกัน, และงานนั้นถูก เก็บรักษาไว้
- พลังงานที่เก็บไว้คือ พลังงานศักย์ไฟฟ้า — ปล่อยออกมาทันทีที่คุณปล่อยมือ
- มันคือ cousin ทางไฟฟ้าของสปIng(public) หรือวัตถุที่ถูกยกขึ้น
สูตรพลังงานที่เก็บไว้
- สำหรับประจุจุดสองตัว, พลังงานศักย์ไฟฟ้าคือ $U = \dfrac{k q_1 q_2}{r}$
- หมายเหตุว่ามันลดลงตาม $\dfrac{1}{r}$ — หนึ่งกำลังของระยะทาง, ต่างจากแรง $\dfrac{1}{r^2}$
- สำหรับประจุชนิดเดียวกัน $U$ เป็น บวก (คุณต้องทำงานเพื่อผลักมันเข้าหากัน)
- สำหรับประจุต่างชนิด $U$ เป็น ลบ (มันดึงดูดเข้าหากันเอง)
พลังงานในสนาม
ดูสนามที่ประจุสร้างขึ้น; การเคลื่อนย้ายประจุอื่นผ่านมันจะเก็บหรือปล่อยพลังงาน
ประจุ $+1\ \text{C}$ สองประจุอยู่ห่างกัน $2\ \text{m}$ ($k = 9\times10^9$) พลังงานศักย์ของพวกมันคือเท่าไหร่ (ใน $\text{J}$)? (ให้ค่าสัมประสิทธิ์ของ $10^9$.)
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$U = kq_1q_2/r = 9\times10^9 / 2 = 4.5\times10^9\ \text{J}$.
พลังงานศักย์ไฟฟ้าระหว่างประจุจุดสองประจุขึ้นอยู่กับระยะทางดังนี้:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$U = kq_1q_2/r$ ลดลงตาม $1/r$ — เป็นกำลังหนึ่ง ต่างจากระ $1/r^2$ แรง
สำหรับประจุ ชนิดเดียวกัน พลังงานศักย์ไฟฟ้าจะเป็น:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
คุณต้องทำ功เชิงบวกเพื่อผลักประจุชนิดเดียวกันเข้าด้วยกัน ดังนั้น $U > 0$
สำหรับประจุจุดสองประจุ การลดระยะห่างลงครึ่งหนึ่งจะเพิ่มพลังงานศักย์ไฟฟ้าเป็นสองเท่า
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$U \propto 1/r$, ดังนั้นการลด $r$ ลงครึ่งหนึ่งจะทำให้ $U$ เพิ่มเป็นสองเท่า
งานและพลังงาน
- งาน ที่คุณทำในการย้ายประจุเท่ากับ การเปลี่ยนแปลง ในพลังงานศักย์ของมัน
- ย้ายประจุไปที่ที่สนามดันมัน, PE ของมันจะลดลง (พลังงานถูกปล่อย)
- ย้าย它在противของสนาม, PE ของมันจะเพิ่มขึ้น (พลังงานถูกเก็บ)
- เพียง การเปลี่ยนแปลง ในพลังงานศักย์ที่สำคัญ, ดังนั้นคุณสามารถกำหนดศูนย์ได้ตามความสะดวก
งานที่ทำในการเคลื่อนย้ายประจุเท่ากับ ____ ในพลังงานศักย์ของมัน
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
งาน $= \Delta U$ — เพียงแต่การเปลี่ยนแปลงใน PE เท่านั้นที่สำคัญ
เหมือนกับแรงโน้มถ่วง
- พลังงานศักย์ไฟฟ้าสะท้อนพลังงานศักย์โน้มถ่วง: ทั้งคู่เก็บพลังงานในรูปแบบการจัดวาง
- ยกมวลขึ้นเพิ่มพลังงานศักย์โน้มถ่วง; แยกประจุต่างชนิดเพิ่มพลังงานศักย์ไฟฟ้า
- ปล่อยทั้งสองอย่างนี้ และพลังงานที่เก็บไว้จะกลายเป็นพลังงานจลน์
- เครื่องมือการอนุรักษ์พลังงานเดียวกันใช้ได้กับทั้งสองอย่าง
เลือก ทุก ข้อความที่ถูกต้องเกี่ยวกับพลังงานศักย์ไฟฟ้า
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
PE ไฟฟ้าสะท้อน PE โน้ถ่วง, แปรตาม $1/r$, และเป็นบวกสำหรับประจุชนิดเดียวกัน. แรง(ไม่ใช่PE)แปรตาม $1/r^2$.
พลังงานศักย์ไฟฟ้าแปรผันตาม $\dfrac{1}{r}$ ในขณะที่ แรง แปรผันตาม $\dfrac{1}{r^2}$ — อย่าสับสนกำลังสอง这两者 และระวัง เครื่องหมาย: ประจุเหมือนกันมี $U$ เป็นบวก, ประจุต่างชนิดกันมี $U$ เป็นลบ
สอง $+1\ \text{C}$ ประจุอยู่ห่างกัน $2\ \text{m}$ โดยมี $k$ กำหนดให้เป็น $9\times10^9$
- $U = \dfrac{kq_1q_2}{r} = \dfrac{9\times10^9 \times 1 \times 1}{2} = 4.5\times10^9\ \text{J}$.
นำพวกเขามาให้ห่างกัน $1\ \text{m}$ และ $U$ จะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าของ $9\times10^9\ \text{J}$ — คุณต้องทำงานเพิ่ม Amount นั้น
พลังงานศักย์ไฟฟ้า คือพลังงานที่เก็บไว้ในการจัดเรียงของประจุ: $U = \dfrac{kq_1q_2}{r}$ (หมายเหตุ $1/r$, ไม่ใช่ $1/r^2$). ประจุชนิดเดียวกันให้ $U$ บวก, ประจุต่างชนิดให้ลบ. การย้ายประจุทำงานเท่ากับ การเปลี่ยนแปลง ใน $U$, เหมือนกับพลังงานศักย์โน้มถ่วง