Разница между электрическим потенциалом и разницей потенциалов
Поток электрических зарядов известен как электричество, и он отвечает за производство электрического тока. Важным словом, связанным с электричеством, является электрический потенциал. Разность потенциалов необходима для создания потока электронов и, следовательно, для производства электричества. Прежде чем понять разницу между электрическим потенциалом и разностью потенциалов, давайте сначала подробно разберемся с электрическим потенциалом и разностью потенциалов.
Электрический потенциал
Электрический потенциал — это работа, совершаемая на единицу заряда, чтобы перевести этот заряд из бесконечности в точку в электростатическом поле против силы поля. Электрический потенциал также называют падением напряжения. Единицей СИ forElectric Potential или Electric Potential разницы является напряжение или вольт. Электрический потенциал является скалярной величиной.
На приведенном выше рисунке +Q — это заряд, создающий электрическое поле, и задача состоит в том, чтобы перенести единичный заряд (+q) из бесконечности (в любом месте за пределами электрического поля) в точку внутри электрического поля против поля. Поскольку электростатическая сила, создаваемая электрическим полем, будет направлена против единичного заряда, единице заряда требуется некоторая работа, чтобы двигаться либо из бесконечности куда-то в поле, либо из одной точки в другую в поле.
- Если совершить работу по перемещению заряда из бесконечности в точку X, то она будет называться электрическим потенциалом в точке X (V x ).
- Если для перемещения заряда из бесконечности в точку Y будет совершена работа, то она будет называться электрическим потенциалом в точке Y (V y ).
- Если для перемещения заряда из X в Y совершается работа, то она будет называться разностью потенциалов между x и y (V xy ).
Формула электрического потенциала
Electric Potential/Voltage = Work Done/Unit Charge
Единица СИ для Электрический потенциал
- V = W/q = Joules/Coulomb = Volts
Therefore, the SI unit for Electric Potential is Volts or Voltage.
- 1 Volt = 1 Joule/1 Coulomb
1 Volt can be defined as 1 joule of work done in order to move 1 coulomb of charge
Разность электрических потенциалов
Разность электрических потенциалов также известна как напряжение. Разность электрических потенциалов — это работа, совершаемая единицей заряда для перемещения единицы заряда из одной точки в другую в электрическом поле. Разность электрических потенциалов обычно называют разностью напряжений. Представьте себе шар, сидящий на какой-то высоте, будет ли в шаре какая-то энергия? Да, энергия называется Потенциальной энергией, и если шар бросить с высоты точки А на высоту Б, то шарик всегда будет падать с более высокого гравитационного потенциала на более низкий, тогда будет разница в обеих энергиях. Разность электрических потенциалов аналогична этой концепции. Энергия, которой обладают электрические заряды, известна как электрическая энергия. Заряд с более высоким потенциалом будет иметь большую потенциальную энергию, а заряд с меньшим потенциалом будет иметь меньшую потенциальную энергию. Ток всегда движется от более высокого потенциала к более низкому потенциалу. Разница этих энергий на единицу заряда известна как разность электрических потенциалов. Для создания электричества и протекания тока всегда требуется разность потенциалов, которая поддерживается батареей или ячейкой.
Более длинная сторона представляет более высокий потенциал (клемма +ve), а более короткая сторона представляет более низкий потенциал (терминал -ve). Разность электрических потенциалов измеряется вольтметром, который прикладывается параллельно к прибору, напряжение которого необходимо измерить.
Формула разности электрических потенциалов
Vxy= Vx – Vy = [Wx – Wy]/q
СИ Единица разности электрических потенциалов
The SI Unit of Electrical potential difference is the same as the electric potential, i.e, Voltage or Volts.
Примечание. Почему для объяснения концепции электрического потенциала используется единица заряда?
A small unit charge will have very small electric field which will neither affect not distort the field produced by the bigger charge and hence, the concept can be explained easily.
Разница между электрическим потенциалом и разностью электрических потенциалов
Электрический потенциал | Разность потенциалов |
|---|---|
| Электрический потенциал — это работа, совершаемая на единицу заряда, чтобы перевести заряд из бесконечности в точку в электрическом поле. | Разность потенциалов — это разность потенциалов между двумя точками электрического поля. |
| Электрический потенциал определяется в точке. | Разность потенциалов определяется между двумя точками в электрическом поле. |
| Единицей электрического потенциала является вольт. | Единицей разности потенциалов является вольт. |
| Электрический потенциал является скалярной величиной. | Разность потенциалов также является скалярной величиной. |
Закон Ома
Согласно закону Ома, ток, протекающий через проводник, прямо пропорционален напряжению, если проводимость и температура остаются постоянными. При удалении пропорциональности вводится новая константа, известная как сопротивление.
V ∝ I
V = IR
Where,
- V = Voltage across the conductor
- I = Current flowing in the wire
- R = Resistance offered by the conductor in ohms
Решенные примеры разницы между электрическим потенциалом и разностью потенциалов
Вопрос 1: Заряд 10 мКл перемещается из бесконечности в точку А в электрическом поле. Работа, совершенная в этом процессе, равна 20 джоулей. В чем разница потенциалов?
Решение:
V= W/q
W= 20 joules
q= 10mC
V= 20/10×10-3= 2kV
Therefore, the potential developed is 2000volts.
Вопрос 2: Заряд 50 мКл перемещается из одной точки в другую (из А в Б). Напряжение в точке А равно 50 кВ, а напряжение в точке В равно 30 кВ. Найдите работу, совершенную зарядом.
Решение:
VAB = VA– VB = 50kV – 30kV = 20kV
Work done = V× q
= 20kV × 50mC
= 100 Joules
Вопрос 3: Каковы единицы СИ следующих величин: энергия, разность потенциалов, заряд, сопротивление?
Отвечать:
The SI Units of the above-mentioned quantities:
Energy⇢ Joules
Potential Difference⇢ Voltage
Charge⇢ Coulomb
Resistance⇢ Ohms
Вопрос 4. Найдите силу тока в цепи, когда напряжение на клемме равно 30 В, а сопротивление проводника равно 10 Ом.
Решение:
According to ohms Law,
V= IR
30V = I × 10ohm
I= 3 Amperes
Therefore, the current through the circuit is 3 amperes.
Часто задаваемые вопросы о разнице между электрическим потенциалом и разницей потенциалов
Вопрос 1: Что такое электрический потенциал?
Отвечать:
Electric potential is defined as the work done to bring a unit positive charge from infinity to that point in the electric field. The SI unit of electric potential is volts.
Вопрос 2: Какова разность потенциалов?
Отвечать:
Potential difference is the amount of work required to bring a unit charge from one point in an electric field to the other point. The SI unit of potential difference is volts.
Вопрос 3: В чем разница между электрическим потенциалом и разницей электрического потенциала.
Отвечать:
Electric Potential is the work done per unit charge in order to bring the charge from infinity to a point in electric field while Electric potential difference is the Potential developed while moving a charge from one point to another in the field itself.
The SI Unit of both electric potential and electric potential difference is Volts/ Voltage.
Вопрос 4: Что происходит, когда батарея подключена к цепи?
Отвечать:
When the battery is in connection with the circuit, a potential difference is created at the ends of the conductor. The potential difference is responsible for the formation of an electric field throughout the conductor, and hence the current starts to flow from high potential to low potential.
Вопрос 5: В чем разница между ЭДС и разностью потенциалов?
Отвечать:
There is difference between EMF and potential difference. EMF is the difference between the potentials of two electrodes, while potential difference is the difference between any two points in the circuit.
Статьи по Теме
- Electric Current
- Resistance