ศักย์ไฟฟ้า vs ศักย์ไฟฟ้า
ศักย์ไฟฟ้าและพลังงานศักย์ไฟฟ้าเป็นแนวคิดที่มีค่ามากในสนามไฟฟ้าและทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า ในบทความนี้ เราจะพูดถึงพื้นฐานของศักย์ไฟฟ้าและพลังงานศักย์ไฟฟ้าก่อน แล้วจึงพูดถึงความแตกต่างระหว่างทั้งสอง
ศักย์ไฟฟ้าคืออะไร
เมื่อพูดถึงศักย์ไฟฟ้า จำเป็นต้องมีความเข้าใจที่ชัดเจนเกี่ยวกับสนามไฟฟ้าเพื่อตีความคำศัพท์ ประจุไฟฟ้าทั้งหมดไม่ว่าจะเคลื่อนที่หรืออยู่กับที่ ทำให้เกิดสนามไฟฟ้า สนามไฟฟ้าสามารถผลิตได้โดยใช้สนามแม่เหล็กที่แปรผันตลอดเวลามีปัจจัยสำคัญหลายประการของสนามไฟฟ้าซึ่งจำเป็นต้องรู้ เหล่านี้คือความเข้มของสนามไฟฟ้า ศักย์สนามไฟฟ้า และความหนาแน่นของฟลักซ์ไฟฟ้า ความเข้มของสนามไฟฟ้าถูกกำหนดให้เป็นแรงบนประจุหนึ่งหน่วยจากสนามไฟฟ้า นี่คือสูตร E=Q/4πεr2; โดยที่ Q คือประจุ ε คือการอนุญาติไฟฟ้าของตัวกลาง และ r คือระยะห่างของจุดจากจุดประจุ Q แรงของประจุที่จุด q ที่จุดนั้นมีค่าเท่ากับ F=Qq/4πεr2 เนื่องจาก q คือ 1 คูลอมบ์ นี่จึงเท่ากับความเข้มสนามไฟฟ้าด้วย ศักย์ไฟฟ้าของจุดถูกกำหนดให้เป็นพลังงานที่จำเป็นในการนำประจุจุด 1 คูลอมบ์จากอนันต์ไปยังจุดที่วัดศักย์ได้ พลังงานนี้เท่ากับงานที่ทำกับประจุเมื่อนำประจุจากอนันต์ไปยังจุด ถ้าประจุทั้งสองเป็นบวก แรงที่ต้องใช้เพื่อทดสอบประจุจากอนันต์ถึงจุดนั้นเท่ากันเสมอและต้านขนานกับแรงผลักระหว่างประจุทั้งสองเมื่อรวม F จากอนันต์ถึง r เทียบกับ dr เราจะได้ศักย์ไฟฟ้า (V) ของจุด ซึ่งก็คือ Q/4πεr เนื่องจาก r เป็นบวกเสมอ ถ้าประจุเป็นลบ ศักย์ไฟฟ้าก็จะเป็นลบด้วย หน่วยศักย์ไฟฟ้าคือจูลต่อคูลอมบ์ สนามไฟฟ้าสถิตย์เป็นสนามอนุรักษ์นิยม ดังนั้นศักย์ไฟฟ้าของสนามไฟฟ้าสถิตย์จึงไม่ขึ้นกับเส้นทาง ศักย์ไฟฟ้าของสนามดังกล่าวขึ้นอยู่กับตำแหน่งเท่านั้น
พลังงานศักย์ไฟฟ้าคืออะไร
พลังงานศักย์ไฟฟ้าถูกกำหนดให้เป็นพลังงานที่เก็บไว้เนื่องจากศักย์ไฟฟ้าเมื่อนำประจุจากอนันต์ไปยังจุดที่กำหนด จะเห็นได้ว่าเนื่องจากศักย์ไฟฟ้าเท่ากับงานที่ต้องใช้ในการนำประจุต่อหน่วย พลังงานศักย์ไฟฟ้าจึงเป็นผลคูณของศักย์ไฟฟ้าและประจุที่นำมา เนื่องจากพลังงานศักย์=Vq ถ้าทั้ง V และ q มีเครื่องหมายเดียวกัน ซึ่งหมายความว่า Q และ q เป็นเครื่องหมายเดียวกัน พลังงานศักย์จะเป็นบวกต้องใช้งานภายนอกเพื่อนำค่าใช้จ่าย ถ้าสัญญาณต่างกัน พลังงานศักย์จะกลายเป็นลบ นี่แสดงว่างานเสร็จจากระบบเอง
พลังงานศักย์ไฟฟ้ากับพลังงานศักย์ไฟฟ้าต่างกันอย่างไร
• ศักย์ไฟฟ้าขึ้นอยู่กับประจุที่วัดศักย์ไฟฟ้าเท่านั้น พลังงานศักย์ไฟฟ้าขึ้นอยู่กับประจุทั้งสอง
• ศักย์ไฟฟ้าวัดเป็นโวลต์หรือจูลต่อคูลอมบ์ พลังงานศักย์ไฟฟ้าวัดเป็นจูล