နားလည်မှု
လျှပ်စစ်အလားအလာကို လျှပ်စစ် ယူနစ်တစ်ခုလျှင် အလားအလာစွမ်းအင် အဖြစ် သတ်မှတ်သည် ။ အမှတ် a တွင် အားသွင်း q သည် EP a ၏ အလားအလာစွမ်းအင်ရှိသည်ဟု ယူဆပါ ၊ ထို့နောက် အမှတ် a ရှိ အလားအလာကို အောက်ပါအတိုင်း ဖော်မြူလာအဖြစ် ဖော်မြူလာလုပ်သည်။
ဖော်ပြချက်: V = လျှပ်စစ်အလားအလာ၊ EP = လျှပ်စစ်အလားအလာစွမ်းအင်၊ q = လျှပ်စစ်ဓာတ်။
V သည် လျှပ်စစ်စက်ကွင်းရှိ အမှတ် a တွင်သာမကဘဲ အမှတ်အားလုံးတွင်ပါ ရှိသည် ။ အမှတ် a ကို ဥပမာအဖြစ် အသုံးပြုထားသည်။ နောက်ပိုင်းတွင် ရှင်းပြမည့်အတိုင်း ၎င်း၏တန်ဖိုးသည် အားသွင်း q ပေါ်တွင် မူတည်ခြင်းမရှိပါ။
EP နှင့် လျှပ်စစ်ဓာတ်သည် scalar ပမာဏများဖြစ်သောကြောင့် V သည်လည်း scalar ပမာဏတစ်ခုဖြစ်သည်။ EP ၏ နိုင်ငံတကာစနစ်ယူနစ် မှာ Joule ဖြစ်ပြီး လျှပ်စစ်ဓာတ်၏ နိုင်ငံတကာစနစ်ယူနစ်မှာ Coulomb ဖြစ်သောကြောင့် V ၏ နိုင်ငံတကာစနစ်ယူနစ်မှာ Joule per Coulomb (J/C) ဖြစ်သည်။ J/C အတွက် အခြားအမည်တစ်ခုမှာ Volt ဖြစ်ပြီး အီတလီသိပ္ပံပညာရှင်နှင့် လျှပ်စစ်ဘက်ထရီကို တီထွင်ခဲ့သူ Alessandro Volta (1745-1827) ၏ အမည်မှ ဆင်းသက်လာသည်။
လျှပ်စစ်အလားအလာကွာခြားချက်
တစ်နေရာမှာ V၊ ဥပမာ a အမှတ်၊ ဆိုလိုသည်မှာ V a အမှတ်မှာ V ကို မသိနိုင်ပါဘူး၊ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် အဓိပ္ပာယ်ရှိတာက potential ပြောင်းလဲမှုပါ။ potential ပြောင်းလဲမှုရဲ့တန်ဖိုးကို တွက်ချက်မှု ဒါမှမဟုတ် တိုင်းတာမှုကနေတစ်ဆင့် သိနိုင်ပါတယ်။ charge q တစ်ခုကနေ တစ်ခုကို ရွေ့လျားတဲ့အခါ V ပြောင်းလဲသွားပါတယ်။ charge q ဟာ a ကနေ b အမှတ်ကို ရွေ့လျားတယ်လို့ ယူဆရင် potential ပြောင်းလဲမှုက အောက်ပါအတိုင်း ဖြစ်ပါတယ်။
V ab သည် လျှပ်စစ်စက်ကွင်းတစ်ခုရှိ အမှတ်နှစ်ခုကြားရှိ အလားအလာကွာခြားချက်ဖြစ်ပြီး ဥပမာ a နှင့် b ဖြစ်သည်။ အမှတ် a နှင့် b ကြားရှိ အလားအလာကွာခြားချက် (V ab ) သည် a မှ b သို့ လျှပ်စစ်ဓာတ်အား ရွေ့လျားသည့်အခါ ယူနစ်အားသွင်းမှုတစ်ခုလျှင် လျှပ်စစ်အားဖြင့် လုပ်ဆောင်သော အလုပ် နှင့် ညီမျှသည် (W ab /q)။ အမှတ် a မှ b သို့ လျှပ်စစ်ဓာတ်အား q ရွေ့လျားသည့်အခါ လျှပ်စစ်အားဖြင့် လုပ်ဆောင်သော အလုပ် (W ab ) သည် q ၏ အလားအလာစွမ်းအင်ပြောင်းလဲမှု (ΔEP) နှင့် ညီမျှကြောင်း သတိပြုသင့်သည်။ ထို့ကြောင့် အထက်ပါညီမျှခြင်းတွင် ΔEP ကို W ab ဖြင့် အစားထိုးနိုင်သည် ။
အရာဝတ္ထုတစ်ခုသည် မြေပြင်အထက် အမြင့်တစ်ခုတွင်ရှိနေသောအခါ၊ ၎င်းတွင် ဆွဲငင်အားအလားအလာစွမ်းအင်ရှိပြီး မြေပြင်မျက်နှာပြင်ကို ရည်ညွှန်းအမှတ်အဖြစ်အသုံးပြုသည်။ ဤကိစ္စတွင်၊ မြေပြင်မျက်နှာပြင်၏အမြင့်နှင့် မြေပြင်မျက်နှာပြင်ရှိ ဆွဲငင်အားအလားအလာစွမ်းအင်ကို သုညအဖြစ်သတ်မှတ်ထားသည်။ ဆွဲငင်အားအလားအလာစွမ်းအင်နှင့်ဆင်တူစွာ၊ အမှတ်တစ်ခုတွင် အလားအလာတစ်ခုရှိသည်ဟု ကျွန်ုပ်တို့ဖော်ပြသောအခါ၊ အလားအလာကွာခြားချက်ကိုသာ တွက်ချက်နိုင်သည်ကို ထည့်သွင်းစဉ်းစား၍ အခြားအမှတ်တစ်ခုကို ရည်ညွှန်းအမှတ်အဖြစ် အသုံးပြုရမည်။ ပုံမှန်အားဖြင့်၊ မြေပြင် သို့မဟုတ် မြေပြင်နှင့်ချိတ်ဆက်ထားသော လျှပ်စစ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းကို ရည်ညွှန်းအမှတ်အဖြစ် ရွေးချယ်ပြီး လျှပ်ကူးပစ္စည်းပေါ်ရှိ အလားအလာ သို့မဟုတ် မြေပြင်ရှိ အလားအလာကို သုညအဖြစ်သတ်မှတ်ထားသည်။ ထို့ကြောင့် အမှတ်တစ်ခုတွင် V 12 ဗို့ရှိပါက၊ ထိုအမှတ်နှင့် မြေပြင်ကြားရှိ အလားအလာကွာခြားချက်မှာ 12 ဗို့ဖြစ်သည်။ 6 ဗို့ဘက်ထရီတွင်၊ အပေါင်းတာမီနယ်နှင့် အနုတ်တာမီနယ်ကြားရှိ အလားအလာကွာခြားချက်မှာ 6 ဗို့ဖြစ်သည်။ အလားအလာကွာခြားချက်၏ယူနစ်မှာ ဗို့ဖြစ်သောကြောင့်၊ အမှတ်နှစ်ခုကြားရှိ အလားအလာကွာခြားချက်ကို လျှပ်စစ်ဗို့အားဟု ရည်ညွှန်းလေ့ရှိသည်။
အထက်ဖော်ပြပါ အလားအလာကွာခြားချက်ညီမျှခြင်းကို အောက်ပါအတိုင်း ထပ်မံရေးသားနိုင်ပါသည်။
အားသွင်း q သည် အလားအလာကွာခြားချက် V ကို ဖြတ်သန်းသွားပါကab ထို့နောက် အလားအလာစွမ်းအင်သည် ΔEP ဖြင့်ပြောင်းလဲသွားသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ 2 Coulombs အားသွင်းတစ်ခုသည် 12 Volts ၏ အလားအလာကွာခြားချက်မှတစ်ဆင့် ဖြတ်သန်းသွားပါက အလားအလာစွမ်းအင်သည် (2 C)(12 V) = 24 Joules ဖြင့်ပြောင်းလဲသွားသည်။ အလားတူပင်၊ 4 Coulombs အားသွင်းတစ်ခုသည် 24 Volts ၏ အလားအလာကွာခြားချက်မှတစ်ဆင့် ဖြတ်သန်းသွားပါက အလားအလာစွမ်းအင်သည် (4 C)(24 V) = 96 Joules ဖြင့်ပြောင်းလဲသွားသည်။
ထို့ကြောင့် potential energy (ΔEP) ပြောင်းလဲမှုသည် charge (q) နှင့် electrical voltage (Vab ) နှင့် အချိုးကျပါသည် ။ electrical charge နှင့်/သို့မဟုတ် electrical voltage ကြီးလေ potential energy ပြောင်းလဲမှု ကြီးလေဖြစ်သည်။ potential energy သည် အလုပ်လုပ်နိုင်စွမ်းနှင့် ဆက်စပ်နေသောကြောင့် potential energy ပြောင်းလဲမှု ကြီးပါက အလုပ်လုပ်နိုင်စွမ်းလည်း ကြီးပါသည်။
အထက်ဖော်ပြပါ အလားအလာကွာခြားချက်ညီမျှခြင်းသည် ယေဘုယျအားဖြင့်ပင်ဖြစ်ပါသည်။ ပိုမိုအသေးစိတ်ကျသော V ညီမျှခြင်းရရှိရန်အတွက်၊ တစ်သားတည်းလျှပ်စစ်စက်ကွင်းတွင် အလားအလာကွာခြားချက်နှင့် တစ်ခုတည်းသောအားသွင်းမှုမှ ထုတ်ပေးသော အလားအလာကွာခြားချက်ကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားပါ။
တစ်သားတည်းလျှပ်စစ်စက်ကွင်း
တစ်သားတည်းလျှပ်စစ်စက်ကွင်းတွင် အမှတ်နှစ်ခု၊ ဥပမာ အမှတ် a နှင့် အမှတ် b အကြားရှိ အလားအလာကွာခြားချက်ကို အောက်ပါညီမျှခြင်းကို အသုံးပြု၍ တွက်ချက်နိုင်သည်။
ဖော်ပြချက်: V ab = အမှတ်နှစ်မှတ်ကြားရှိ အလားအလာကွာခြားချက်၊ E = လျှပ်စစ်စက်ကွင်း နှင့် s = အမှတ်နှစ်မှတ်ကြားရှိ အကွာအဝေး။
တစ်ကြိမ်တင်ခြင်း
လျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို ထုတ်လုပ်ပေးသည့် တစ်ခုတည်းသော အားသွင်းမှု ရှိနေခြင်းကြောင့် အမှတ်တစ်ခုရှိ အလားအလာကို အောက်ပါညီမျှခြင်းကို အသုံးပြု၍ တွက်ချက်နိုင်သည်-
ဖော်ပြချက်: V ab = အမှတ်နှစ်ခုကြားရှိ potential difference၊ k = Coulomb's constant၊ Q = လျှပ်စစ်စက်ကွင်းတစ်ခုထုတ်ပေးသော single charge၊ r = potential တွက်ချက်သည့်အမှတ်နှင့် charge Q အကြားအကွာအဝေး။
လျှပ်စစ်စက်ကွင်းနှင့် အလားအလာအကြား ဆက်နွယ်မှု
လျှပ်စစ်စက်ကွင်းသည် ဗက်တာပမာဏဖြစ်ပြီး၊ ပိုတန်ရှယ်မှာ scalar ပမာဏဖြစ်သည်။ ဗက်တာပမာဏများတွင် ဦးတည်ချက်ပါဝင်သောကြောင့် scalar ပမာဏများထက် တွက်ချက်ရန် ပိုမိုခက်ခဲစေသည်။ တွက်ချက်မှုများကို ရိုးရှင်းစေရန်အတွက် လျှပ်စစ်စက်ကွင်းနှင့် ပိုတန်ရှယ်အကြား ဆက်နွယ်မှုကို ဖော်ပြသည့် ညီမျှခြင်းကို အသုံးပြုသည်။
ယခင်က ရှင်းပြခဲ့သော အလားအလာကွာခြားချက်ညီမျှခြင်းကို အောက်ပါအတိုင်း ပြန်လည်ရေးသားထားပါသည်။
သင်္ချာနည်းအရ အလုပ်သည် အားနှင့် ရွေ့လျားမှုတို့၏ မြှောက်လဒ်ဖြစ်ပြီး အားသည် အားသွင်းမှုနှင့် လျှပ်စစ်စက်ကွင်းတို့၏ မြှောက်လဒ်ဖြစ်သည်။ အလုပ်၊ အားနှင့် ရွေ့လျားမှုတို့၏ ဆက်နွယ်မှုကို အောက်ပါညီမျှခြင်းဖြင့် ဖော်ပြထားပါသည်။
အထက်ဖော်ပြပါ ညီမျှခြင်းနှစ်ခုကို ပေါင်းစပ်လိုက်လျှင် အောက်ပါအတိုင်း ညီမျှခြင်းအသစ်တစ်ခု ရရှိမည်ဖြစ်သည်။
ဖော်ပြချက်: E = လျှပ်စစ်စက်ကွင်း၊ V ab = အမှတ်နှစ်မှတ်ကြားရှိ အလားအလာကွာခြားချက်၊ ဥပမာ a နှင့် b၊ d = အမှတ်နှစ်မှတ်ကြားရှိ အကွာအဝေး။
လျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို Volt per meter (V/m) ယူနစ်ဖြင့် ဖော်ပြနိုင်စေရန်အတွက် potential difference ယူနစ်မှာ Volt ဖြစ်ပြီး အကွာအဝေးယူနစ်မှာ မီတာ ဖြစ်သည်။
အမှတ်နှစ်မှတ်ကြားရှိ ပိုတင်ရှယ်ကွာခြားချက်နှင့် ၎င်းတို့ကြားရှိ အကွာအဝေးကို သိရှိပါက ဤညီမျှခြင်းကို (တသမတ်တည်း) လျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို ဆုံးဖြတ်ရန် အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။ ညီမျှခြင်းအရ လျှပ်စစ်စက်ကွင်းသည် ပိုတင်ရှယ်နှင့် အချိုးကျပြီး အကွာအဝေးနှင့် ပြောင်းပြန်အချိုးကျပါသည်။ ဆိုလိုသည်မှာ ပိုတင်ရှယ်ကြီးလေ၊ လျှပ်စစ်စက်ကွင်းကြီးလေဖြစ်ပြီး အကွာအဝေးကြီးလေ၊ လျှပ်စစ်စက်ကွင်းငယ်လေဖြစ်သည်။
