Pagsabot
Ang potensyal sa kuryente gihubit isip potensyal nga enerhiya kada yunit sa karga sa kuryente . Pananglitan, kon sa punto a, ang karga q adunay potensyal nga enerhiya nga EP a , nan ang potensyal sa punto a gipormula sama sa mosunod:
Deskripsyon: V = potensyal nga elektrikal, EP = enerhiya sa potensyal nga elektrikal, q = karga sa kuryente.
Ang V dili lang anaa sa punto a apan lakip na usab sa tanang punto sa electric field . Ang punto a gigamit isip ehemplo. Sama sa ipasabot sa ulahi, ang bili niini wala magdepende sa charge q.
Ang EP ug electric charge mga scalar quantities, busa ang V usa usab ka scalar quantity. Ang international system unit sa EP mao ang Joule ug ang international system unit sa electric charge mao ang Coulomb, busa ang international system unit sa V mao ang Joule per Coulomb (J/C). Laing ngalan sa J/C mao ang Volt, nga gikuha gikan sa ngalan sa Italyanong siyentista ug imbentor sa electric battery, si Alessandro Volta (1745-1827).
Kalainan sa potensyal nga kuryente
Ang V sa usa ka punto, pananglitan ang V sa punto a, nga mao ang V a , dili mahibaloan tungod kay ang makahuluganon mao ang pagbag-o sa potensyal. Ang bili sa pagbag-o sa potensyal mahibal-an pinaagi sa kalkulasyon o pagsukod. Ang V mausab kung ang karga q mobalhin gikan sa usa ka punto ngadto sa lain. Pananglit ang karga q mobalhin gikan sa punto a ngadto sa punto b, nan ang pagbag-o sa potensyal mao ang:
Ang V ab mao ang potensyal nga kalainan tali sa duha ka punto sa usa ka electric field, pananglitan ang mga punto a ug b. Ang potensyal nga kalainan tali sa mga punto a ug b (V ab ) katumbas sa trabaho nga gihimo sa puwersa sa kuryente sa karga sa kuryente kung kini molihok gikan sa punto a ngadto sa punto b, kada yunit sa karga (W ab /q). Kinahanglan nga matikdan nga ang trabaho nga gihimo sa puwersa sa kuryente sa karga q kung kini molihok gikan sa punto a ngadto sa punto b (W ab ) katumbas sa pagbag-o sa potensyal nga enerhiya sa karga q (ΔEP). Busa, sa equation sa ibabaw, ang ΔEP mahimong pulihan sa W ab.
Kon ang usa ka butang anaa sa usa ka gihabogon ibabaw sa yuta, kini adunay gravitational potential energy, diin ang nawong sa yuta gigamit isip reference point. Niini nga kaso, ang gihabogon sa nawong sa yuta ug ang gravitational potential energy diha mismo sa nawong sa yuta gitakda sa zero. Sama sa gravitational potential energy, kon atong isulti nga ang usa ka punto adunay usa ka gihabogon nga potensyal, laing punto ang kinahanglan gamiton isip reference point, tungod kay ang potential difference lang ang makalkulo. Kasagaran, ang yuta o usa ka electrical conductor nga konektado sa yuta ang gipili isip reference point, diin ang potential sa konduktor o ang potential sa yuta gitakda sa zero. Busa, kon ang usa ka punto adunay V nga 12 Volts, ang potential difference tali sa maong punto ug sa yuta kay 12 Volts. Sa usa ka 6 Volt nga baterya, ang potential difference tali sa positive terminal ug sa negative terminal kay 6 Volts. Tungod kay ang unit sa potential difference kay Volts, ang potential difference tali sa duha ka punto kasagarang gitawag nga electrical voltage.
Ang ekwasyon sa potensyal nga kalainan sa ibabaw mahimong isulat pag-usab sama sa ubos:
Kon ang kargamento q moagi sa usa ka potensyal nga kalainan nga Vab unya ang potensyal nga enerhiya mausab sa ΔEP. Pananglitan, kon ang usa ka karga nga 2 Coulombs moagi sa usa ka potensyal nga kalainan nga 12 Volts, ang potensyal nga enerhiya mausab sa (2 C)(12 V) = 24 Joules. Ingon man usab, kon ang usa ka karga nga 4 Coulombs moagi sa usa ka potensyal nga kalainan nga 24 Volts, ang potensyal nga enerhiya mausab sa (4 C)(24 V) = 96 Joules.
Busa ang pagbag-o sa potensyal nga enerhiya (ΔEP) proporsyonal sa karga (q) ug sa boltahe sa kuryente (Vab ) . Kon mas dako ang karga sa kuryente ug/o boltahe sa kuryente, mas dako ang pagbag-o sa potensyal nga enerhiya. Ang potensyal nga enerhiya may kalabutan sa abilidad sa pagbuhat og trabaho, busa kon dako ang pagbag-o sa potensyal nga enerhiya, dako usab ang abilidad sa pagbuhat og trabaho.
Ang ekwasyon sa potential difference sa ibabaw kay kinatibuk-an pa gihapon. Aron makakuha og mas detalyado nga ekwasyon sa V, hunahunaa ang potential difference sa usa ka homogenous nga electric field ug ang namugna sa usa ka karga.
Homogenous nga natad sa kuryente
Ang potensyal nga kalainan tali sa duha ka punto sa usa ka homogenous nga electric field, pananglitan ang punto a ug punto b, mahimong makalkulo gamit ang equation sa ubos:
Deskripsyon: V ab = potensyal nga kalainan tali sa duha ka punto, E = electric field ug s = distansya tali sa duha ka punto.
Usa ka karga
Ang potensyal sa usa ka punto tungod sa presensya sa usa ka karga nga nagpatunghag electric field mahimong makalkulo gamit ang equation:
Deskripsyon: V ab = kalainan sa potensyal tali sa duha ka punto, k = kanunay nga Coulomb, Q = usa ka karga nga nagpatunghag electric field, r = distansya tali sa karga Q ug sa punto diin gikalkulo ang potensyal.
Ang relasyon tali sa electric field ug potensyal
Ang electric field usa ka vector quantity, samtang ang potential usa ka scalar quantity. Ang vector quantities naglambigit og direksyon, nga naghimo niini nga mas lisod kalkulahon kaysa scalar quantities. Aron mapasayon ang mga kalkulasyon, gigamit ang usa ka equation nga nagpahayag sa relasyon tali sa electric field ug potential.
Ang ekwasyon sa potensyal nga kalainan nga gipasabut kaniadto gisulat pag-usab sama sa ubos:
Sa matematika, ang trabaho mao ang produkto sa puwersa ug pagbalhin, diin ang puwersa mao ang produkto sa karga ug electric field. Ang relasyon tali sa trabaho, puwersa, ug pagbalhin gipahayag pinaagi sa equation sa ubos:
Kon ang duha ka equation sa ibabaw i-combine, usa ka bag-ong equation ang maporma sama sa mosunod:
Deskripsyon: E = Electric field, V ab = potential difference tali sa duha ka punto, pananglitan ang mga punto a ug b, d = distansya tali sa duha ka punto.
Ang yunit sa potensyal nga kalainan mao ang Volt ug ang yunit sa distansya mao ang metro aron ang electric field mahimong ipahayag sa mga yunit sa Volt kada metro (V/m).
Kini nga equation magamit aron mahibal-an ang usa ka (homogeneous) nga electric field kung nahibal-an ang potensyal nga kalainan tali sa duha ka punto ug ang gilay-on tali kanila. Sumala sa equation, ang electric field proporsyonal sa potensyal ug sukwahi nga proporsyonal sa gilay-on. Kini nagpasabut nga kon mas dako ang potensyal, mas dako ang electric field, ug kon mas dako ang distansya, mas gamay ang electric field.
