Najlepsza odpowiedź
We wszystkich rozmowach o napięciu, potencjale itp. Coś wydaje się nie w porządku. Dzięki podręcznikowi z fizyki do 11 klasy wiem, jaki jest potencjał. Jaki jest potencjał? – „Potencjał elektryczny jest definiowany jako praca wymagana do przeniesienia ładunku elektrycznego na jednostkę odległości w wolnej przestrzeni”. Co to oznacza?
Wyobraź sobie opłatę za wolne miejsce, pamiętając, że to własna sprawa. Teraz z jakiegoś powodu musisz go przenieść. Spalasz trochę kalorii i przenosisz to. Kalorie, które spaliłeś dla jednego ładunku, są potencjalne i jest to dokładnie jednostka potencjału elektrycznego, Joules na Coulomb AKA Voltage.
Teraz rozważ zamiast jednej jednostki, musisz przenieść ładunek do kilku jednostek z punktem odniesienia, różnica między nazywana jest różnicą potencjałów AKA jako potencjał.
Więc kiedy mówimy, że mamy 240 woltów, to oznacza, że naładowana cząstka ma wystarczająco dużo kalorii, aby przejść 240 jednostek w przestrzeni lub wydać ją w dowolny sposób, jaki uzna za stosowny.
Często ta energia jest zużywana na zasilanie naszego świata, a naładowana cząstka traci swój potencjał tylko po to, aby zostać naładowana przez odległą elektrownię, spalającą węgiel, gaz , Oleju, paliwa jądrowego lub wykorzystując wiatr, wodę lub energię słoneczną w celu dostarczenia kalorii wymaganych do utrzymania potencjalnej różnicy 240 V / 277 V / 120 V / 127 V między zbiornikami.
Co więcej, wskaźnik przepływu ładunku nazywany jest prądem AKA Amper lub amperami. Moc Twojego urządzenia zadecyduje o tym, ile tych cząstek 240 woltów będzie potrzebnych do pracy w jednostce czasu, czyli prądu.
Podam analogię. Załóżmy, że musisz przetransportować 2400 osób, a masz samolot z 240 miejscami siedzącymi (woltów), będziesz potrzebować 10 (amperów) z nich. Teraz zamiast tego, zwiększmy „potencjał” nośny statku i weźmy ogromny statek, który może przewozić 1200 osób na raz, wystarczy teraz 2 (A) z tych. Dlatego też zwiększamy napięcie, zanim dotrze do Twojego domu.
Podziękuj transformatorom.
Odpowiedź
Jeśli właśnie otrzymałeś ładunek punktowy, możesz użyć normalnego wzoru na potencjał elektryczny ładunku punktowego, ale jeśli masz zjawisko elektryczne, podejście jest inne.
Możemy wyprowadzić równanie, które wiąże potencjał elektryczny z polem elektrycznym. Praca = – △ U gdzie U to energia potencjalna ładunku Fd (\ cos \ Theta) = – △ Vqponieważ siła nie jest stała, musimy całkować, aby znaleźć pracę, po lewej stronie równania staje się ∫ F ( x ) dx , ponieważ mamy do czynienia z siłą związaną z ładunkiem, przepisujemy całkę na ∫ E ( r ) qdr gdzie pole elektryczne jest funkcją r i r jest promieniową odległością od środka ∫ E ( r ) qdr = – △ Vq teraz możemy wyjąć q, który następnie zmniejsza się wraz z q po drugiej stronie równania, więc pozostaje ∫ E ( r ) dr = – △ V to równanie mówi nam, że całka pola elektrycznego między dwoma punktami, które są twoimi granicami integracji, jest równa ujemna zmiana potencjału między tymi 2 punktami inna postać tego równania jest wyprowadzana z pochodnej drugiego równania E ( r ) = – dV / dr to równanie mówi nas, że ujemna pochodna potencjału względem r jest równa polu elektrycznemu.