Різниця потенціалів, фізика
Визначення потенціалу, як і потенційної енергії, є в переважній більшості випадків проміжним дією. Як правило, практичне значення має визначення роботи, яку виконує електричне поле. Пов'язаний безпосередньо з потенційною енергією, потенціал може бути визначений лише з точністю до певної постійної величини, значення якої залежить від вибору нульового рівня відліку.
Значення потенціалу визначається з точністю до деякої постійної величини.
Потенціал точки поля визначається по напруженості електричного поля E і відстані її від нульового рівня l.
Робота в електростатичному полі визначається однозначно.
Якщо вибір нульового рівня довільний, то і значення l може бути довільним. Тому часто потенціал записують у вигляді
Якщо ж визначати роботу, яка за визначенням дорівнює зміні потенційної енергії з протилежним знаком, то виходить цілком певна величина:
Отриманий вираз можна записати у вигляді
Оскільки робота і електричний заряд вимірюються однозначно, то і різниця потенціалів матиме цілком певне значення. Тому різниця потенціалів вважають окремою фізичною величиною.
Фізична величина, що характеризує енергетичний стан поля і дорівнює відношенню роботи по переміщенню зарядженого тіла з однієї точки поля в іншу до значення заряду, називається різницею потенціалів.
Різниця потенціаловв електростатичному полі визначається однозначно.
Для вимірювання різниці потенціалів. як і потенціалу, застосовується одиниця 1 вольт і похідні від нього одиниці: 1 мВ, 1 мкВ, 1 кВ, 1 MB. Прилад, яким вимірюють різницю потенціалів. називається вольтметром.
З попереднього відомо, що різниця потенціалів в однорідному полі пов'язана з напруженістю електричного поля:
Останній вираз використано для введення одиниці напруженості електричного поля. При φ1 -φ2 = 1 В і l1 -l2 = 1 м отримаємо Е = 1 В / м.
По різниці потенціалів можна визначити напруженість електростатичного поля.
На цій сторінці матеріал за темами: