Kev Nkag Siab
Lub zog hluav taws xob yog txhais tias yog lub zog muaj peev xwm ib chav ntawm cov nqi hluav taws xob . Xav tias ntawm qhov chaw a, tus nqi q muaj lub zog muaj peev xwm ntawm EP a , ces lub peev xwm ntawm qhov chaw a yog tsim raws li hauv qab no:
Kev piav qhia: V = lub zog hluav taws xob, EP = lub zog hluav taws xob, q = lub zog hluav taws xob.
V tsis yog tsuas muaj nyob ntawm qhov chaw a xwb tab sis kuj muaj nyob rau txhua qhov chaw hauv lub teb hluav taws xob . Qhov chaw a yog siv ua piv txwv. Raws li yuav piav qhia tom qab, nws tus nqi tsis nyob ntawm tus nqi q.
EP thiab tus nqi hluav taws xob yog cov lej scalar, yog li V kuj yog qhov ntau scalar. Lub chav thoob ntiaj teb ntawm EP yog Joule thiab lub chav thoob ntiaj teb ntawm tus nqi hluav taws xob yog Coulomb, yog li lub chav thoob ntiaj teb ntawm V yog Joule ib Coulomb (J/C). Lwm lub npe rau J/C yog Volt, uas yog los ntawm lub npe ntawm tus kws tshawb fawb Italian thiab tus tsim lub roj teeb hluav taws xob, Alessandro Volta (1745-1827).
Qhov sib txawv ntawm lub zog hluav taws xob
V ntawm ib qho chaw, piv txwv li V ntawm qhov chaw a, uas yog V a , tsis tuaj yeem paub vim tias qhov tseem ceeb yog qhov kev hloov pauv ntawm lub zog. Tus nqi ntawm kev hloov pauv ntawm lub zog tuaj yeem paub los ntawm kev xam lossis kev ntsuas. V hloov pauv thaum tus nqi q txav mus los ntawm ib qho chaw mus rau lwm qhov. Xav tias tus nqi q txav mus los ntawm qhov chaw a mus rau qhov chaw b, ces qhov kev hloov pauv ntawm lub zog yog:
V ab yog qhov sib txawv ntawm ob lub ntsiab lus hauv lub teb hluav taws xob, piv txwv li cov ntsiab lus a thiab b. Qhov sib txawv ntawm cov ntsiab lus a thiab b (V ab ) yog sib npaug rau txoj haujlwm ua los ntawm lub zog hluav taws xob ntawm lub zog hluav taws xob thaum nws txav mus los ntawm qhov chaw a mus rau qhov chaw b, ib chav them (W ab / q). Nws yuav tsum tau sau tseg tias txoj haujlwm ua los ntawm lub zog hluav taws xob ntawm lub zog q thaum nws txav mus los ntawm qhov chaw a mus rau qhov chaw b (W ab ) yog sib npaug rau qhov kev hloov pauv ntawm lub zog muaj peev xwm ntawm lub zog q (ΔEP). Yog li ntawd, hauv kab zauv saum toj no ΔEP tuaj yeem hloov los ntawm W ab.
Thaum ib yam khoom nyob rau ntawm qhov siab saum av, nws muaj lub zog gravitational potential, qhov twg qhov av nto siv ua qhov chaw siv. Hauv qhov no, qhov siab ntawm qhov av nto thiab lub zog gravitational potential ntawm qhov av nto yog teem rau xoom. Zoo ib yam li lub zog gravitational potential, thaum peb hais tias ib qho chaw muaj qee qhov peev xwm, lwm qhov chaw yuav tsum tau siv ua qhov chaw siv, xav tias tsuas yog qhov sib txawv peev xwm tuaj yeem suav tau. Feem ntau, av lossis tus neeg hluav taws xob txuas nrog av raug xaiv ua qhov chaw siv, qhov twg lub peev xwm ntawm tus neeg hluav taws xob lossis lub peev xwm hauv av raug teem rau xoom. Yog li, yog tias ib qho chaw muaj V ntawm 12 Volts, qhov sib txawv peev xwm ntawm qhov ntawd thiab av yog 12 Volts. Hauv lub roj teeb 6 Volt, qhov sib txawv peev xwm ntawm qhov zoo thiab qhov tsis zoo yog 6 Volts. Vim tias chav tsev ntawm qhov sib txawv peev xwm yog Volts, qhov sib txawv peev xwm ntawm ob qho chaw feem ntau hu ua hluav taws xob voltage.
Cov qauv sib txawv ntawm qhov muaj peev xwm saum toj no tuaj yeem sau dua li hauv qab no:
Yog tias tus nqi q hla dhau qhov sib txawv ntawm qhov muaj peev xwm Vab ces lub zog muaj peev xwm hloov pauv los ntawm ΔEP. Piv txwv li, yog tias tus nqi ntawm 2 Coulombs hla dhau qhov sib txawv ntawm 12 Volts, lub zog muaj peev xwm hloov pauv los ntawm (2 C) (12 V) = 24 Joules. Ib yam li ntawd, yog tias tus nqi ntawm 4 Coulombs hla dhau qhov sib txawv ntawm 24 Volts, lub zog muaj peev xwm hloov pauv los ntawm (4 C) (24 V) = 96 Joules.
Yog li ntawd, qhov kev hloov pauv ntawm lub zog muaj peev xwm (ΔEP) yog sib npaug rau qhov them (q) thiab qhov hluav taws xob hluav taws xob (Vab ) . Qhov them hluav taws xob ntau dua thiab/lossis qhov hluav taws xob hluav taws xob ntau dua, qhov kev hloov pauv ntawm lub zog muaj peev xwm ntau dua. Lub zog muaj peev xwm muaj feem cuam tshuam nrog lub peev xwm ua haujlwm, yog li ntawd yog tias qhov kev hloov pauv ntawm lub zog muaj peev xwm loj, lub peev xwm ua haujlwm kuj loj.
Cov qauv sib txawv ntawm qhov muaj peev xwm saum toj no tseem yog qhov dav dav. Txhawm rau kom tau txais cov qauv V kom ntxaws ntxiv, xav txog qhov sib txawv ntawm qhov muaj peev xwm hauv lub teb hluav taws xob sib xws thiab qhov uas tsim los ntawm ib qho nqi.
Lub teb hluav taws xob sib xws
Qhov sib txawv ntawm ob lub ntsiab lus hauv ib qho hluav taws xob homogeneous, piv txwv li taw tes a thiab taw tes b, tuaj yeem suav tau siv cov qauv hauv qab no:
Kev piav qhia: V ab = qhov sib txawv ntawm ob lub ntsiab lus, E = lub zog hluav taws xob thiab s = qhov deb ntawm ob lub ntsiab lus.
Ib qho thauj khoom
Lub peev xwm ntawm ib qho chaw vim muaj ib qho nqi uas tsim tawm lub teb hluav taws xob tuaj yeem suav los ntawm kev siv cov qauv:
Kev Piav Qhia: V ab = qhov sib txawv ntawm ob lub ntsiab lus, k = Coulomb's constant, Q = ib lub nqi hluav taws xob uas tsim tau lub teb hluav taws xob, r = qhov deb ntawm lub nqi Q thiab qhov chaw uas lub peev xwm raug suav.
Kev sib raug zoo ntawm lub zog hluav taws xob thiab lub peev xwm
Lub teb hluav taws xob yog ib qho vector ntau, thaum lub peev xwm yog ib qho scalar ntau. Cov vector ntau cuam tshuam nrog kev taw qhia, ua rau lawv nyuaj rau xam dua li cov scalar ntau. Txhawm rau kom yooj yim rau kev suav, ib qho equation yog siv uas qhia txog kev sib raug zoo ntawm lub teb hluav taws xob thiab peev xwm.
Tus qauv sib txawv uas tau piav qhia ua ntej tau rov sau dua raws li hauv qab no:
Hauv lej, kev ua haujlwm yog cov khoom ntawm lub zog thiab kev hloov chaw, qhov twg lub zog yog cov khoom ntawm lub zog thiab lub zog hluav taws xob. Kev sib raug zoo ntawm kev ua haujlwm, lub zog, thiab kev hloov chaw yog qhia los ntawm cov qauv hauv qab no:
Yog tias ob qho kev sib npaug saum toj no raug muab tso ua ke, ib qho kev sib npaug tshiab yuav tsim tawm raws li hauv qab no:
Kev Piav Qhia: E = Lub zog hluav taws xob, V ab = qhov sib txawv ntawm ob lub ntsiab lus, piv txwv li cov ntsiab lus a thiab b, d = qhov deb ntawm ob lub ntsiab lus.
Lub chav ntawm qhov sib txawv ntawm lub zog yog Volt thiab lub chav ntawm qhov deb yog 'meter' yog li ntawd lub zog hluav taws xob tuaj yeem qhia tau hauv cov chav Volt ib 'meter' (V/m).
Cov qauv no siv tau los txiav txim siab seb lub zog hluav taws xob (zoo ib yam) yog tias paub qhov sib txawv ntawm ob lub ntsiab lus thiab qhov deb ntawm lawv. Raws li cov qauv, lub zog hluav taws xob yog proportional rau lub zog thiab inversely proportional rau qhov deb. Qhov no txhais tau tias lub zog loj dua, lub zog hluav taws xob loj dua, thiab qhov deb ntau dua, lub zog hluav taws xob me dua.
