Ka hiki ke uila

Hoʻomaopopo ʻana

Ua wehewehe ʻia ka hiki ke uila e like me ikehu hiki no kēlā me kēia ʻāpana hoʻouka uila. No ka laʻana, i ka wā ma ke kiko a, loaʻa i ka uku q kahi ikehu hiki o EP_a , a laila ua hoʻokumu ʻia ka hiki ke hana ma ke kiko a penei:

Wehewehena: V = ka hiki ke uila, EP = ikehu hiki ke uila, q = hoʻouku uila.

ʻAʻole wale nō ma kahi kiko a ke kū nei ʻo V akā ma nā wahi āpau hoʻi i loko kahua uila. Hoʻohana ʻia ke kiko a ma ke ʻano he laʻana. E like me ka mea e wehewehe ʻia ma hope, ʻaʻole hilinaʻi kona waiwai i ka uku q.

He mau nui scalar ʻo EP a me ka hoʻopiʻi uila no laila he nui scalar nō hoʻi ʻo V. ʻŌnaehana honua o nā ʻāpana ʻO Joule ʻo EP a ʻo Coulomb ke anakahi ʻōnaehana honua o ka hoʻouku uila, no laila ʻo Joule no Coulomb ke anakahi ʻōnaehana honua V (J/C). ʻO Volt kekahi inoa no J/C, i loaʻa mai ka inoa o ka ʻepekema Italia a me ka mea nāna i hana i ka pila uila, ʻo Alessandro Volta (1745-1827).

ʻOkoʻa hiki ke uila

ʻO V ma kahi kiko, no ka laʻana ʻo V ma kahi a, ʻo ia hoʻi ʻo V_a, ʻaʻole hiki ke ʻike ʻia kona waiwai no ka mea ʻo ka mea nui ka loli o ka hiki. Hiki ke ʻike ʻia ka waiwai o ka loli o ka hiki ma o ka helu ʻana a i ʻole ke ana ʻana. Hoʻololi ʻo V i ka wā e neʻe ai ka uku q mai kekahi wahi a i kekahi. No ka laʻana, inā neʻe ka uku q mai kahi a a i kahi b, a laila ʻo ka loli o ka hiki:

V_ab ʻo ia ka ʻokoʻa hiki ke hana ma waena o ʻelua mau kiko i loko o kahi kahua uila, no ka laʻana nā kiko a a me b. ʻO ka ʻokoʻa hiki ke hana ma waena o nā kiko a a me b (V_ab) me hana ka ikaika i hoʻokau ʻia e kahi uku uila ma luna o kahi uku uila i kona neʻe ʻana mai kahi a a i kahi b, no kēlā me kēia uku pākahi (W_ab/q). Pono e hoʻomaopopo ʻia ʻo ka hana i hana ʻia e ka ikaika uila ma ka hoʻopiʻi q i ka wā e neʻe ana mai kahi a a i kahi b (W_ab) ua like ia me ka loli o ka ikehu hiki o ka uku q (ΔEP). No laila, ma ka hoohalike ma luna, hiki ke pani ʻia ʻo ΔEP e W_ab.

Ke kau kahi mea i kahi kiʻekiʻe ma luna o ka honua, loaʻa iā ia ka ikehu hiki ke hoʻopaʻa ʻia, kahi e hoʻohana ʻia ai ka ʻili honua ma ke ʻano he kiko kuhikuhi. I kēia hihia, ua hoʻonohonoho ʻia ke kiʻekiʻe o ka ʻili honua a me ka ikehu hiki ke hoʻopaʻa ʻia ma ka ʻili honua i ka ʻole. E like me ka ikehu hiki ke hoʻopaʻa ʻia, ke ʻōlelo mākou he kiko kekahi hiki, pono e hoʻohana ʻia kekahi kiko ma ke ʻano he kiko kuhikuhi, me ka noʻonoʻo ʻana hiki ke helu ʻia ka ʻokoʻa hiki. ʻO ka maʻamau, ua koho ʻia ka honua a i ʻole kahi alakaʻi uila i hoʻopili ʻia i ka honua ma ke ʻano he kiko kuhikuhi, kahi i hoʻonohonoho ʻia ai ka hiki ma ke alakaʻi a i ʻole ka hiki i loko o ka honua i ka ʻole. No laila, inā he V o 12 Volts kahi kiko, ʻo ka ʻokoʻa hiki ma waena o kēlā kiko a me ka honua he 12 Volts. I loko o kahi pākahiko 6 Volt, ʻo ka ʻokoʻa hiki ma waena o ka hopena maikaʻi a me ka hopena maikaʻi ʻole he 6 Volts. No ka mea ʻo ke anakahi o ka ʻokoʻa hiki he Volts, ʻo ka ʻokoʻa hiki ma waena o ʻelua mau kiko i kapa pinepine ʻia he volta uila.

Hiki ke kākau hou ʻia ka hoʻohālikelike ʻokoʻa hiki i luna e like me kēia ma lalo nei:

Inā hele ka uku q ma o kahi ʻokoʻa hiki V_ab a laila loli ka ikehu hiki ke hoʻololi ʻia e ΔEP. No ka laʻana, inā hele kahi uku o 2 Coulombs ma kahi ʻokoʻa hiki o 12 Volts, loli ka ikehu hiki ke hoʻololi ʻia e (2 C)(12 V) = 24 Joules. Pēlā nō, inā hele kahi uku o 4 Coulombs ma kahi ʻokoʻa hiki o 24 Volts, loli ka ikehu hiki ke hoʻololi ʻia e (4 C)(24 V) = 96 Joules.

No laila, ua like ka loli o ka ikehu hiki (ΔEP) me ka uku (q) a me ke ana uila (V)._ab). ʻO ka nui o ka hoʻouku uila a me/a i ʻole ke anakahi uila, ʻo ka nui o ka loli o ka ikehu hiki. Pili ka ikehu hiki i ka hiki ke hana i ka hana, no laila inā nui ka loli o ka ikehu hiki, nui nō hoʻi ka hiki ke hana i ka hana.

He laulā nō ka hoʻohālikelike ʻokoʻa hiki ke piʻi aʻe ma luna. No ka loaʻa ʻana o kahi hoʻohālikelike V kikoʻī, e nānā hou ʻokoʻa hiki i loko o kahi kahua uila homogeneous a i hana ʻia e kahi hoʻopiʻi hoʻokahi.

Kahua uila like

Hiki ke helu ʻia ka ʻokoʻa hiki ma waena o nā kiko ʻelua i loko o kahi kahua uila homogeneous, no ka laʻana kiko a a me kiko b, me ka hoʻohana ʻana i ka hoohalike ma lalo nei:

Wehewehe: V_ab = ka ʻokoʻa hiki ma waena o nā kiko ʻelua, E = ke kahua uila a me s = ka mamao ma waena o nā kiko ʻelua.

Hoʻouka hoʻokahi

Hiki ke helu ʻia ka hiki ma kahi kiko ma muli o ke alo o kahi uku hoʻokahi e hana ana i kahi kahua uila me ka hoʻohana ʻana i ka hoohalike:

Wehewehe: V_ab = ka ʻokoʻa hiki ma waena o nā kiko ʻelua, k = ke kūpaʻa o Coulomb, Q = hoʻouka hoʻokahi e hana ana i kahi kahua uila, r = ka mamao ma waena o ka hoʻouka Q a me ke kiko kahi i helu ʻia ai ka hiki.

ʻO ka pilina ma waena o ke kahua uila a me ka hiki

He nui vector ke kahua uila, ʻoiai he nui scalar ka hiki. Pili nā nui vector i ke kuhikuhi, e paʻakikī ai ka helu ʻana ma mua o nā nui scalar. No ka hoʻomaʻalahi ʻana i nā helu ʻana, hoʻohana ʻia kahi hoohalike e hōʻike ana i ka pilina ma waena o ke kahua uila a me ka hiki.
Ua kākau hou ʻia ka hoʻohālikelike ʻokoʻa hiki i wehewehe ʻia ma mua e like me kēia:

Ma ke ʻano makemakika, ʻo ka hana ka huahana o ka ikaika a me ka neʻe ʻana, kahi ʻo ka ikaika ka huahana o ka uku a me ke kahua uila. Hōʻike ʻia ka pilina ma waena o ka hana, ka ikaika, a me ka neʻe ʻana ma o ka hoohalike ma lalo nei:

Inā e hui pū ʻia nā kaulike ʻelua ma luna, e hana ʻia kahi kaulike hou e like me kēia:

Wehewehena: E = kahua uila, V_ab= ka ʻokoʻa hiki ma waena o nā kiko ʻelua, no ka laʻana nā kiko a a me b, d = ka mamao ma waena o nā kiko ʻelua.

ʻO Volt ke anakahi o ka ʻokoʻa hiki a ʻo ka mika ke anakahi o ka mamao i hiki ke hōʻike ʻia ke kahua uila ma nā anakahi o Volt no ka mika (V/m).
Hiki ke hoʻohana ʻia kēia kaulike e hoʻoholo i kahi kahua uila (homogeneous) inā ʻike ʻia ka ʻokoʻa hiki ma waena o ʻelua mau kiko a me ka mamao ma waena o lākou. Wahi a ke kaulike, ua kūlike ke kahua uila me ka hiki a ua kūlike ʻole me ka mamao. ʻO ia hoʻi, ʻo ka nui o ka hiki, ʻo ka nui o ke kahua uila, a ʻo ka nui o ka mamao, ʻo ka liʻiliʻi o ke kahua uila.