Як визначити потенціал

Як визначити потенціал

Потенціал є енергетичною характеристикою електричного поля. Для того щоб знайти його значення, потрібно потенційну енергію заряду в даній точці електричного поля поділити на сам заряд. Для різних типів полів використовуються різні формули розрахунку потенціалу.

Вам знадобиться

- Лінійка.

Інструкція

  1. Якщо відома потенційна енергія заряду тіла в даній точці електричного поля (умовно, це робота по переміщенню заряду в нескінченність), то знайдіть потенціал, поділивши цю потенційну енергію в Джоулях на величину заряду в кулонах:

    φ = Wp / q,

    де:

    φ — величина шуканого потенціалу,

    Wp — потенційна енергія заряду тіла,

    q — величина заряду.

    Потенціал вимірюється в вольтах.
  2. Якщо електричне поле утворено точковим зарядом, то для визначення потенціалу його поля в будь-якій точці, знайдіть відстань від цієї точки до заряду. Тоді потенціал поля в даній точці буде дорівнює добутку коефіцієнта 9 • 10 ^ 9 на значення заряду поділеному на відстань до заряду в метрах:

    φ = 9 • 10 ^ 9 • q / r,

    де:

    r — відстань до заряду.
  3. У тому випадку, коли поле утворюється сферою, то розглядайте два випадки. Потенціал поля в точці, яка знаходиться всередині сфери або на її поверхні дорівнює добутку коефіцієнта 9 • 10 ^ 9 на заряд сфери, поділений на її радіус:

    φ = 9 • 10 ^ 9 • Q / R,

    де:

    Q — заряд сфери,

    R — радіус сфери.

    Дана формула застосовується незалежно від того, в якому місці сфери знаходиться точка простору.
  4. Якщо точка простору знаходиться поза сферою, то розрахуйте потенціал поля як добуток коефіцієнта 9 • 10 ^ 9 на значення заряду сфери поділеного на відстань від точки простору до центру сфери:

    φ = 9 • 10 ^ 9 • Q / R,

    в даному випадку,

    R — відстань від точки до центру сфери.
  5. Для того щоб визначити потенціал поля, утвореного іншими зарядженими поверхнями, за допомогою теореми Гауса визначте напруженість поля, утвореного цими поверхнями. Після цього знайдіть відстань від поверхні до точки простору, в якій визначається потенціал. Для цього з точки опустіть перпендикуляр до поверхні. Щоб знайти потенціал, помножте значення напруженості електричного поля в даній точці на вимірювання відстаней:

    φ = Е • d,

    де:

    Е — значення напруженості електричного поля,

    d — відстань від поверхні до точки.
  6. Якщо між джерелом електричного поля знаходиться деяка речовина, то всі результати, які виходять при розрахунку, потрібно поділити на значення діелектричної проникності середовища, яка знаходиться між точкою поля і його джерелом.