Sähkökenttä vs. sähköpotentiaali
Sähkökenttä on läsnä varauksen ympärillä - joko negatiivinen tai positiivinen. Jokainen varautunut esine voi myös hankkia kyseisen sähkövoimakentän. Latauksella tai ladatulla esineellä on voima houkutella tai hylätä ympäröivä lataus tai esine. Ympäröivillä varauksilla on myös omat sähkökentät vaihtelevalla suuruudella ja tämä on myös otettava huomioon.
Sähkökenttä on voima, joka toimii kahden varauksen välillä ja se on jonkin verran analoginen gravitaatiokentän voiman kanssa, joka toimii kahden massan välillä. Ainoa ero on, että painovoima riippuu massojen arvoista, kun taas sähkövoima riippuu esineiden varausten määrästä.
Sähkökentän kaava on seuraava:
E = K * Q / d ^ 2
Missä:
K = vakio
Q = varaus yksikössä Coulomb (C)
d = ladatun esineen välinen etäisyys yksikkömetrinä (m)
Sähkökenttä mitataan newtonina / kulta, joka tarkoittaa, että sähkökentän (E) kenttävoimakkuus kuvataan jokaiselle varauskoululle esiintyvän voiman määränä (F). Vektorimäärä voidaan myös ilmaista yksikköinä volteina metriä kohti.
Täten,
E = F / Q
Tämä on vektorimäärä, joka joko menee vetovoiman tai vasteen suuntaan. On huomattava, että ladattua testiä tulisi suorittaa objektin sähkökentän voimakkuuden (E) saamiseksi, koska ei ole mitään keinoa tietää, kuinka voimakas kenttä on, jos se toimii yksin. Lyhyemmin sanottuna: "Yksi tietää."
Kutsumme sähköpotentiaaliksi kokonaistyötä, joka on tehtävä panoksen siirtämiseksi paikasta toiseen aiheuttamatta kiihtyvyyttä. Sähköpotentiaali on latausyksikön potentiaalienergia, joka liittyy staattiseen - aika-invarianttiseen - sähkökenttään.
Matemaattisesti se kuvataan,
Ve = W / Q
Sähköpotentiaali (Ve) ilmaistaan volteissa tai jouleina kulta-kohti. Joules on työyksikkö ja kuten kaavasta käy ilmi, sähköpotentiaali (Ve) on työn määrä (W) yksikkölatausta kohti (Q). Tämä määrä on skalaarimäärä, jota usein symboloi ruuvaton V edustaakseen sen skalaariominaisuutta.
Yhteenveto:
1. Sähkökenttä kuvataan voiman määränä latausta kohti, kun taas sähköinen potentiaali kuvataan energian tai työn määränä latausta kohti.
2. Sähkökenttä mitataan newtonissa / kultayksikkö tai volttia metriä kohti, kun taas sähköpotentiaali mitataan yksikkövolteina tai -jouleina / kulta
3. Sähkökenttä on vektorimäärä, kun taas sähköpotentiaali on skalaarimäärä.