Sa dili pa tun-an kini nga hilisgutan, sabta una ang materyal bahin sa pisika , konserbatibong pwersa , karga sa kuryente , balaod ni Coulomb ug mga natad sa kuryente.
Ang puwersa sa kuryente usa ka konserbatibo nga puwersa
Gawas sa puwersa sa grabidad ug puwersa sa tingpamulak, laing pananglitan sa konserbatibong puwersa mao ang puwersa sa kuryente. Aron mas masabtan nganong ang puwersa sa kuryente gitawag nga konserbatibong puwersa, basaha ang mosunod nga pagpasabut.
Pananglit adunay duha ka plato nga may karga sa kuryente sama sa gipakita sa hulagway, ang wala nga plato positibo nga nakarga ug ang tuo nga plato negatibo nga nakarga.n negatibo. Ang pana taliwala sa ang duha ka plato mga linya sa electric field nga gikan sa usa ka positibo nga karga padulong sa usa ka negatibo nga karga. Ang positibo nga karga duol sa usa ka positibo nga gikarga nga plato.
Ang presensya sa usa ka electric field hinungdan nga ang usa ka positibo nga karga makasinati og kusog sa kuryente sa parehas nga direksyon sa electric field, mao nga ang positibo nga karga mapadali sa tuo padulong sa negatibo nga karga nga plato. Ang direksyon sa kusog sa kuryente naa sa tuo, sa parehas nga direksyon sa direksyon sa paglihok sa karga, mao nga ang kusog sa kuryente mohimo og positibo nga trabaho sa karga. Sa matematika, ang trabaho nga gihimo sa kusog sa kuryente sa usa ka positibo nga karga mao ang W = Fs = qEs , diin ang W = trabaho, F = kusog sa kuryente, s = distansya tali sa duha ka plato, q = positibo nga karga, E = electric field.
Human makaabot duol sa negatibong karga nga plato, kon positibo nga karga gustopagbalikmahimo ngadto sa orihinal nga posisyon niini duol positibo nga gikarga nga plato unya ang imong estilo gikinahanglanar. Kung positibo ang karga gibalhin sa wala padulong sa positibo nga gikarga nga plato, ang puwersa sa kuryente magpabilin nga nakadirekta sa tuo aron ang puwersa sa kuryente mohimo og negatibo nga trabaho sa karga. Sa matematika, ang trabaho nga gihimo sa puwersa sa kuryente sa usa ka positibo nga karga mao ang W = – F s = – q E s.
Ang kinatibuk-ang trabaho nga gihimo sa puwersa sa kuryente sa usa ka positibo nga karga, kung ang karga molihok sa tuo ug dayon molihok pag-usab sa wala sa orihinal nga posisyon niini mao ang W = q E s – q E s = 0. Kung ang kinatibuk-ang trabaho nga gihimo sa usa ka puwersa sa usa ka butang, kung ang butang molihok palayo gikan sa orihinal nga posisyon niini ug dayon mobalik sa orihinal nga posisyon niini, katumbas sa sero, nan ang puwersa usa ka konserbatibo nga puwersa. Base sa pagpasabut sa ibabaw, mahimong mahinulsulan nga ang puwersa sa kuryente usa ka konserbatibo nga puwersa.
Pwersa sa kuryente ug enerhiya sa potensyal nga kuryente
Ang trabaho nga gihimo sa usa ka konserbatibong puwersa adunay kalabotan sa pagbag-o sa potensyal nga enerhiya. Pananglitan, ang trabaho nga gihimo sa puwersa sa grabidad sa usa ka masa nag-usab sa potensyal nga enerhiya sa grabidad sa masa. Sa susama, ang trabaho nga gihimo sa usa ka puwersa sa kuryente sa usa ka karga sa kuryente nag-usab sa potensyal nga enerhiya sa kuryente sa karga.
Positibo nga karga sa usa ka homogenous nga electric field
Ang duha ka hulagway sa ubos nagpakita sa mga ehemplo sa trabaho nga gihimo sa usa ka konserbatibo nga pwersa nga hinungdan sa pagbag-o sa potensyal nga enerhiya. Ang mga pagpasabut sa trabaho nga gihimo sa puwersa sa grabidad ug ang pagbag-o sa potensyal nga enerhiya sa grabidad gigamit isip usa ka pagtandi aron mapadali ang pagsabot sa trabaho nga gihimo sa puwersa sa kuryente ug ang pagbag-o sa potensyal nga enerhiya sa kuryente.
Ang hulagway sa wala nagpakita sa usa ka butang nga nahulog. libre padulong sa nawong sa yuta. Kon naa sa kahitas-an, ang usa ka butang adunay pinakataas nga gravitational potential energy. Kon ang usa ka butang molihok paubos, ang puwersa sa grabidad molihok niini. Ang direksyon sa puwersa sa grabidad parehas sa direksyon sa paglihok sa butang, nga mao ang paubos, busa ang puwersa sa grabidad mohimo og positibong trabaho. Kon ang usa ka butang mopaspas paubos, ang gitas-on niini mokunhod, sa ingon mokunhod ang enerhiya sa potensyal sa grabidad niini. Kon kini hapit na makaabot sa yuta, ang gravitational potential energy anaa na sa pinakagamay nga kantidad niini. Mahimong mahinunot nga ang positibong trabaho nga gihimo sa puwersa sa grabidad sa usa ka butang makapakunhod sa enerhiya sa potensyal sa grabidad sa butang. Ang enerhiya sa potensyal sa grabidad dili mawala apan mabag-o ngadto sa kinetic energy, nga gipakita sa nagkataas nga katulin sa butang kon molihok paubos.
Ang hulagway sa tuo nagpakita og positibong karga.Ang f duol sa usa ka positive charged plate. Kung duol sa usa ka positive charged plate, ang electric potential energy sa charge anaa sa iyang maximum. Ang presensya sa electric field taliwala sa duha ka plate hinungdan nga ang charge mapadali sa electric force gikan sa gikan sa positibo nga gikarga nga plato ngadto sa negatibo nga gikarga nga plato. Kung kanus-a. ang karga mobalhin sa tuo, puwersa sa kuryente usab sa parehas nga direksyon sama sa ang pagbalhin sa karga naa sa tuo, mao nga ang puwersa sa kuryente mohimo og positibo nga trabaho. Samtang naglihok sa tuo, ang kinetic energy sa karga motaas samtang ang electrical potential energy mokunhod. Inig-abot niini duol sa negatibong karga nga plato, ang elektrikal nga potensyal nga enerhiya sa karga anaa na sa minimum nga kantidad niini. Mahimong ihinapos nga ang positibong trabaho nga gihimo sa puwersa sa kuryente sa kargamento, nga nagpamenos sa elektrikal nga potensyal nga enerhiya sa karga. Ssa sukwahi, Kon ang positibo nga karga gibalik sa orihinal nga posisyon niini unya ang direksyon sa pagbalhin sa karga naa sa wala, sukwahi sa direksyon puwersa sa kuryente sa tuonTungod kay ang puwersa sa kuryente naa sa atbang nga direksyon, kini mohimo og negatibo nga trabaho sa positibong karga. Samtang kini molihok sa wala, ang enerhiya sa potensyal sa kuryente motaas. Busa, mahimong ikahinapos nga ang negatibo nga trabaho nga gihimo sa puwersa sa kuryente sa karga nagdugang sa enerhiya sa potensyal sa kuryente sa karga.
Negatibong karga sa usa ka homogenous nga electric field
Dili sama sa mga positibong karga, ang mga negatibong karga adunay pinakataas nga enerhiya sa potensyal sa kuryente kung kini duol sa usa ka negatibo nga karga nga plato ug pinakagamay nga enerhiya sa potensyal sa kuryente kung kini duol sa usa ka positibo nga karga nga plato. Natural lang, ang mga karga sa kuryente natural nga mobalhin gikan sa taas nga potensyal ngadto sa ubos nga potensyal, busa ang mga negatibong karga mobalhin usab gikan sa usa ka negatibo nga karga nga plato ngadto sa usa ka positibo nga karga nga plato. Ang direksyon sa paglihok sa negatibo nga karga anaa sa wala, samtang ang direksyon sa puwersa sa kuryente anaa sa tuo, busa ang puwersa sa kuryente mohimo og negatibo nga trabaho. Kung mobalhin sa wala, ang enerhiya sa potensyal sa kuryente sa negatibo nga karga mokunhod ug adunay minimum nga kantidad kung ang negatibo nga karga moabot duol sa positibo nga karga nga plato. Mahimong mahinulti nga ang negatibo nga trabaho nga gihimo sa puwersa sa kuryente makapakunhod sa enerhiya sa potensyal sa kuryente sa negatibo nga karga. Ang enerhiya sa potensyal sa kuryente dili mawala apan mabag-o ngadto sa kinetic energy, nga gipakita sa nagkataas nga katulin sa karga kung mobalhin padulong sa positibo nga karga nga plato.
Enerhiya sa potensyal nga kuryente sa usa ka homogenous nga natad sa kuryente
Wala mahibal-i ang electrical potential energy sa usa ka karga kon kini anaa sa usa ka partikular nga posisyon. Apan, kon ang karga mobalhin gikan sa usa ka lokasyon ngadto sa lain, ang pagbag-o sa electrical potential energy niini mahimong matino. Busa, ang importante mao ang pagbag-o sa potential energy (ΔEP).
Alang sa pagtandi, kung ang mangga naa sa iyang punoan, kini adunay gravitational potential energy apan ang bili niini dili mahibal-an. Kung ang mangga gipadali ngadto sa yuta pinaagi sa puwersa sa grabidad, ang pagkunhod sa gravitational potential energy sa mangga mahimong matino pinaagi sa mga kalkulasyon gamit ang pormula nga W = Δ EP = mgh, diin ang m = mass, g = gravitational acceleration, ang h mao ang distansya tali sa punoan sa mangga ug sa nawong sa yuta.
Maingon man usab, ang pagbag-o sa enerhiya sa kuryente nga potensyal sa usa ka karga mahibal-an kung ang karga gipadali sa usa ka puwersa sa kuryente gikan sa usa ka punto ngadto sa lain. Sama sa gipasabot kaniadto, kung ang usa ka positibo nga karga mobalhin gikan sa usa ka positibo nga gikarga nga plato ngadto sa usa ka negatibo nga gikarga nga plato, ang pagkunhod sa enerhiya sa kuryente nga potensyal sa karga gikalkulo gamit ang pormula nga W = ΔEP = qEs, diin ang q = karga sa kuryente, E = electric field ug ang s mao ang distansya tali sa duha ka plato o ang distansya tali sa usa ka lugar ug sa lain. Maingon man usab, kung ang usa ka negatibo nga karga mobalhin gikan sa usa ka negatibo nga gikarga nga plato ngadto sa usa ka positibo nga gikarga nga plato, ang pagtaas sa enerhiya sa kuryente nga potensyal sa negatibo nga karga gikalkulo gamit ang pormula nga W = ΔEP = qEs.
Enerhiya sa potensyal nga elektrikal sa duha ka punto nga karga
Ang mga pagbag-o sa enerhiya sa potensyal sa kuryente dili lamang masinati sa mga karga sa usa ka homogenous nga electric field, apan lakip usab sa electric field nga gihimo sa usa ka karga sa kuryente. Pananglit adunay usa ka karga Q nga nagpatunghag electric field ug ang karga q naa sa gilay-on nga r gikan sa karga Q.
Impormasyon: k (konstante ni Coulomb) = 9 x 109 Nm2/C2, Q = karga sa kuryente nga nagmugna og electric field, q = karga sa kuryente nga makasinati og pagbalhin sa natad sa kuryente nga namugna sa karga Q, s = r = gilay-on sa karga q gikan sa karga Q.
Kon ang duha ka karga adunay parehas nga timaan, + o –, nan ang duha ka karga nagpalayo sa usag usa o nagpalayo sa usag usa aron ang pagbag-o sa potensyal nga enerhiya positibo (ang enerhiya sa potensyal sa kuryente motaas). Kini susama sa usa ka butang nga may masa nga naglihok pataas palayo sa yuta aron ang gitas-on ug enerhiya sa potensyal sa grabidad motaas. Sa laing bahin, kon ang duha ka karga adunay lainlaing mga timaan, ang duha ka karga magdani sa usag usa o moduol sa usag usa aron ang pagbag-o sa potensyal nga enerhiya negatibo (ang enerhiya sa potensyal sa kuryente mokunhod). Kini susama sa usa ka butang nga may masa nga naglihok paubos padulong sa yuta aron ang gitas-on ug enerhiya sa potensyal sa grabidad mokunhod.
Ang puwersa sa kuryente usa ka konserbatibo nga puwersa, busa ang porma sa agianan sa karga walay epekto sa pagbag-o sa enerhiya sa potensyal sa kuryente. Ang makaapekto sa pagbag-o sa enerhiya sa potensyal sa kuryente mao ang inisyal ug katapusang mga posisyon sa karga.
Sa sunod nga hilisgutan, atong ribyuhon ang electric potential , usa ka pisikal nga kantidad nga suod nga nalambigit sa electric potential energy.
