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视频拍照检测显微镜厂家-电学常识

信息分类:生命科学资讯    作者:YIYI发布 

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视频拍照检测显微镜厂家-电学常识


电学常识

电位、电位差、电位能

最重要的是多了所谓的电位

电学中最重要的观念。


重力位能的定义:

1.       两物体质量分别为M及m,距离为R,则两物体之间的位能为,意思是指把物体从无穷远处移到距离R的位置外力需作多少功(万有引力时外力作的是负功)。
2.       于是我们把电位能定义如下:
把电荷从无穷远处移到距离R的位置外力所需作的功就是电位能(Q与q同号时,电位能为正;Q与q异号时,电位能为负),单位仍然为J焦耳。

a. 电位能与重力位能相同的是把无穷远处视为位能为零,且都与距离成反比;更重要的是,位能是两物体或两带电体所共同拥有的,
   缺一不可,这电场的概念及后面要讲的电位概念非常不同。
b.既然称为位能,就一定是纯量,不具有方向性,可以直接相加减。
c.电位能有正有负,如果两电荷同号,则电位能只有正没有负,如果两电荷异号则只有负没有正。
d.系统的电位能是可以累加的(因为位能是纯量)。


电位:

在电位能的式子中,如果我们将q视为单位正电荷(+1库仑),则所做的功就变成了,这和前面讨论电场时的方法一样,
也就是说不论该处是否有电荷存在,都分布了一个纯量的物理量,这个物理量我们把它称之为电位,
在重力场中也有一个相对应的物理量就是位置(可用水位来想像)

单位为:J/C=V(伏特)

若在圆心处放置一个电荷Q,则由电位的公式可知:SA为一个等位面,
电位为,SB也是等位面,电位为;在SA上的任一点P与SB上的任一点P'
之间存在着电位差,这个电位差我们给它一个专有名词称为电压(就像水位差会产生水压一样)。

a.       电位与电位能一样都是纯量,可以直接加减,不需考虑方向。
b.      上图中P点与P’点并每没有说明特定位置,可以是球面上的任意点,
所以在这里所说的电压其实是指两个等位面间的电压,若有电荷从P点移动到P’点,
则会有电位能差;不必去考虑移动的过程与路径,这和重力叙述时相同,所以电力也是一种保守力。

c.       任两点之间若存在电压,则电荷放置其间一定会移动,代表两电之间也存在电场,
所以导体内部电场为零,代表的意义是导体内部不存在电压,也就是说导体内部应该是等电位的;以下以图形来解释球形导体内部的电场与电位:


请注意最大的不同在于电荷有正负之分,

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