Mìneachadh air a’ chomas dealain
Tha comas dealain air a mhìneachadh mar an lùth comasach dealain gach aonad cosgais. Ma tha e aig puing a, gu bheil an lùth comasach dealain aig a’ chosgais q co-ionann ri EP a , tha an comas dealain aig puing a air a fhoirmleachadh mar a leanas:
V = comas dealain, EP = lùth comasach dealain, q = cosgais dealain
Chan eil V a-mhàin aig puing a ach cuideachd aig a h-uile puing san raon dealain. Tha puing a air a chleachdadh mar eisimpleir. Mar a mhìnichear nas fhaide air adhart, chan eil an V an urra ris a’ chosgais q.
Tha an EP agus an cosgais dealain nan meudan sgalar agus mar sin tha meudan sgalar anns an V cuideachd. Is e Joule an aonad siostam eadar-nàiseanta den EP agus is e Coulomb an aonad siostam eadar-nàiseanta de chosgais dealain agus mar sin is e Joule gach Coulomb (J/C) an aonad siostam eadar-nàiseanta de V. Is e Volt ainm eile airson J/C, a tha a’ tighinn bhon neach-saidheans Eadailteach agus innleadair a’ bhataraidh dealain, Alessandro Volta (1745-1827).
Eadar-dhealachadh comasachd dealain
Chan urrainnear an V aig puing leithid V aig puing a, i.e., V a , aithneachadh leis gur e an t-atharrachadh ann an comas dealain an rud as cudromaiche. Faodar na h-atharrachaidhean ann an comas dealain aithneachadh leis a luach, an dàrna cuid tro àireamhachadh no tomhasan. Bidh an V ag atharrachadh nuair a ghluaiseas an cosgais q bho aon phuing gu puing eile. Ma ghluaiseas an cosgais q bho phuing a gu puing b, is e an t-atharrachadh anns an V:
Is e Vab an diofar V eadar dà phuing ann an raon dealain, mar eisimpleir, puingean a agus b. Tha an diofar ann an V eadar puingean a agus b (V ab ) co-ionann ris an obair a nì an fheachd dealain anns a’ chosgais dealain nuair a ghluaiseas e bho phuing a gu puing b, gach aonad cosgais (W ab / q). Bu chòir a thoirt fa-near gu bheil an obair a nì feachd dealain a’ chosgais q nuair a ghluaiseas e bho phuing a gu puing b (W ab ) co-ionann ris an atharrachadh ann an lùth comasach dealain a’ chosgais q (ΔEP ). Mar sin, anns a’ cho-aontar gu h-àrd, faodar ΔEP a chur an àite W ab.
Nuair a tha nì aig àirde sònraichte os cionn uachdar na talmhainn, tha lùth comasach grabhataidh aige, far a bheilear a’ cleachdadh uachdar na talmhainn mar phuing iomraidh. Anns a’ chùis seo, tha àirde uachdar na talmhainn agus an lùth comasach grabhataidh dìreach aig uachdar na talmhainn air an suidheachadh gu neoni. Coltach ris an lùth comasach grabhataidh, nuair a chanas sinn gu bheil comas dealain sònraichte aig puing, feumaidh gur e puing eile a th’ ann a thathas a’ cleachdadh mar phuing iomraidh, a’ beachdachadh a-mhàin air an eadar-dhealachadh ann an comas dealain a ghabhas obrachadh a-mach. Mar as trice, thèid an talamh no stiùirichean dealain ceangailte ris an talamh a thaghadh mar phuingean iomraidh, far a bheil comas dealain an stiùiriche no an comas dealain san talamh air a shuidheachadh gu neoni. Mar sin ma tha comas dealain de 12 Volt aig puing, tha an diofar comas dealain eadar a’ phuing sin agus an talamh 12 Volt. Aig bataraidh 6 Volt, tha an diofar comas dealain eadar an ceann-uidhe adhartach agus an ceann-uidhe àicheil 6 Volt. Leis gur e Volt an aonad den eadar-dhealachadh comas dealain, mar as trice canar bholtaids ris an eadar-dhealachadh comas dealain eadar dà phuing.
Faodar an co-aontar eadar-dhealachaidh comas dealain gu h-àrd a sgrìobhadh a-rithist mar a leanas:
Ma thèid an cosgais q tron eadar-dhealachadh comasachd dealain V ab , bidh an lùth comasachd ag atharrachadh le ΔEP. Mar eisimpleir, ma thèid cosgais 2 Coulomb tron eadar-dhealachadh comasachd dealain de 12 Volt, bidh an lùth comasachd dealain ag atharrachadh le (2 C)(12 V) = 24 Joules. San aon dòigh, ma thèid an cosgais 4 Coulomb tro eadar-dhealachadh comasachd dealain de 24 Volt, bidh an lùth comasachd dealain ag atharrachadh le (4 C) (24 V) = 96 Joules.
Mar sin, tha an t-atharrachadh ann an lùth comasach dealain (ΔEP) co-rèireach ris a’ chosgais (q) agus am bholtaids (V ab ). Mar as àirde an cosgais dealain agus am bholtaids, ’s ann as àirde an t-atharrachadh anns an lùth comasach dealain. Tha lùth comasach co-cheangailte ris a’ chomas obair a dhèanamh, agus mar sin ma tha na h-atharrachaidhean anns an lùth comasach dealain cudromach, tha an comas obair a dhèanamh cudromach cuideachd.
Tha co-aontar an eadar-dhealachaidh V gu h-àrd fhathast coitcheann. Gus co-aontar V nas mionaidiche fhaighinn, thoir sùil air an eadar-dhealachadh comas dealain anns an raon dealain aon-ghnèitheach agus an eadar-dhealachadh comas dealain a thèid a chruthachadh le aon chosgais.
An comas dealain ann an raon dealain aon-ghnèitheach
Faodar an diofar anns an V eadar dà phuing ann an raon dealain aon-ghnèitheach, mar eisimpleir, puing a agus puing b, obrachadh a-mach leis a’ cho-aontar gu h-ìosal:
V ab = an diofar V eadar dà phuing, E = raon dealain, agus d = an t-astar eadar dà phuing.
V air a thoirt gu buil leis an aon chosgais
Faodar an V aig puing mar thoradh air aon chosgais a chruthaicheas an raon dealain obrachadh a-mach leis a’ cho-aontar:
V ab = an diofar V eadar dà phuing, k = cunbhalach Coulomb, Q = aon luchd a chruthaicheas an raon dealain, r = an t-astar eadar an luchd Q agus a’ phuing aig a bheil an V air a thomhas.
An dàimh eadar an raon dealain (E) agus an comas dealain (V)
’S e meud vectar a th’ anns an raon dealain E, agus ’s e meud sgalar a th’ anns an V. Tha an stiùireadh an lùib meud vectar agus mar sin tha e nas dùbhlanaiche a thomhas an taca ri bhith ag obrachadh a-mach nan meudan sgalar. Gus obrachadh a-mach an raoin dealain a dhèanamh nas fhasa, thathar a’ cleachdadh co-aontar a tha ag innse a’ chàirdeis eadar an raon dealain agus an V.
Tha an co-aontar eadar-dhealachaidh comasachd a chaidh a mhìneachadh na bu tràithe air ath-sgrìobhadh mar a leanas:
Gu matamataigeach, is e obair toradh feachd agus gluasad, far a bheil feachd na thoradh air a’ chosgais agus an raon dealain. Tha an dàimh eadar obair, feachd agus gluasad air a chur an cèill tron cho-aontar gu h-ìosal:
Ma thèid an dà cho-aontar gu h-àrd a chur ri chèile, thèid an co-aontar ùr a chruthachadh mar a leanas:
E = raon dealain, V ab = an diofar comas dealain eadar dà phuing leithid puingean a agus b, d = an t-astar eadar dà phuing.
Is e am Volt an aonad airson eadar-dhealachadh comasach, agus is e am meatair an aonad airson astar gus an gabh an raon dealain a ràdh ann an aonadan de Volts gach meatair (V/m).
Faodar an co-aontar seo a chleachdadh gus an raon dealain (aonghnèitheach) a dhearbhadh, ris an canar an diofar comasach eadar dà phuing agus an t-astar eadar an dà phuing. Stèidhichte air a’ cho-aontar, tha an raon dealain co-rèireach ris an V agus co-rèireach gu neo-dhìreach ris an astar. Tha seo a’ ciallachadh, mar as àirde an V, ’s ann as àirde an raon dealain agus mar as àirde an t-astar, ’s ann as lugha an raon dealain.
