Διαστατικός τύπος ηλεκτρικού δυναμικού
Το δυναμικό είναι μια ουσιαστική έννοια της μηχανικής. Μπορεί να οριστεί για οποιοδήποτε πεδίο δύναμης, όπως βαρυτικό πεδίο, ηλεκτροστατικό πεδίο, κ.λπ.
Το Ηλεκτρικό Δυναμικό δεν είναι παρά η εργασία που απαιτείται για να φέρει ένα φορτισμένο σωματίδιο από το άπειρο στο σημείο αναφοράς. Πρέπει να έχουμε κατά νου ότι η επιτάχυνση αυτού του σημειακού φορτίου πρέπει να είναι μηδέν. Όταν μια θετική κατεύθυνση εισάγεται σε ένα πεδίο, εμφανίζεται μια απώθηση. Το έργο που γίνεται ενάντια σε αυτήν την απωστική δύναμη αποθηκεύεται ως δυναμική ενέργεια.
Έννοια του ηλεκτρικού δυναμικού/ Ορισμός:
Ένα σημείο ορίζει συνεχώς το ηλεκτρικό δυναμικό. Σε αυτό το σημείο, η ποσότητα εργασίας που απαιτείται για να φέρει ένα θετικό φορτίο μονάδας από το άπειρο (όπου το ηλεκτρικό πεδίο θεωρείται ότι έχει μηδενική επίδραση). Αυτό ονομάζεται Δυνατότητα αυτού του σημείου. Το Δυναμικό του σημείου w.r.t, το οποίο μετράται, λαμβάνεται ως μηδέν.
Για ένα σημείο χρέωσης, το δυναμικό ορίζεται ως εξής-
V =k. q/r
Τύπος και μονάδα ηλεκτρικού δυναμικού:
Ηλεκτρικό Δυναμικό =Ολοκληρωμένη εργασία / Φόρτιση μονάδας
Ηλεκτρικό δυναμικό σε μονάδες SI:
V =W/q =Joules/ coulomb =Volts
Επομένως, το ηλεκτρικό δυναμικό μετράται σε Volt ή τάση.
1 Volt =1 Joule/ 1 coulomb
Ένα βολτ σημαίνει, για να κινηθεί ένα κουλόμπ ηλεκτρικού ρεύματος, πρέπει να εκτελεστεί ένα τζάουλ εργασίας.
Το Ηλεκτρικό Δυναμικό είναι μια κλιμακωτή ποσότητα καθώς μετράμε μόνο την ποσότητα της εργασίας που γίνεται. Καμία ιδιότητα κατεύθυνσης δεν σχετίζεται με αυτήν.
Σημασία του ηλεκτρικού δυναμικού:
- Η έννοια του ηλεκτρικού δυναμικού σχετίζεται με την ενέργεια αυτού του πεδίου.
- Μια διαφορά ηλεκτρικού δυναμικού μετράται για όλα τα ηλεκτρικά όργανα στην κανονική μας ζωή και με βάση αυτό λειτουργεί ολόκληρο το ηλεκτρικό σύστημα τροφοδοσίας.
- Από την έννοια της δυνητικής ενέργειας, μαθαίνουμε για την ύπαρξη ισοδυναμικών επιπέδων.
Τύπος διαστάσεων:
Ο τύπος διαστάσεων οποιασδήποτε σωματικής ποσότητας ορίζεται ως η έκφραση που αντιπροσωπεύει πώς και ποια από τα κάτω τμήματα προστατεύονται σε αυτήν την ποσότητα. Συμβολίζεται με το κλείσιμο των συμβόλων για τμήματα βάσης με κατάλληλη αντοχή σε ορθογώνια παρένθεση, π.χ. [].
Ένα παράδειγμα είναι ο τύπος διάστασης της μάζας που δίνεται ως [M].
Διαστατικός τύπος ηλεκτρικού δυναμικού
Σύμφωνα με τον παραπάνω ορισμό, μπορούμε να ορίσουμε το ηλεκτρικό δυναμικό ως:
V=W/q
q =ηλεκτρικό φορτίο
W =δουλειά που έγινε
Άρα, διάσταση ηλεκτρικού δυναμικού=διάσταση εκτελεσθείσας εργασίας / διάσταση ηλεκτρικού φορτίου.
W=F.S
Άρα, η διάσταση του W =[MLT-2]x[L] =[ML2T-2]
Άρα, η διάσταση του V =[ML2T-2]/ [IT] =[MI-1L2T-3]
Άρα, η διάσταση του ηλεκτρικού δυναμικού είναι [MI-1L2T-3]
Ηλεκτρικό δυναμικό για πολλαπλές φορτίσεις:
Σύμφωνα με την αρχή της υπέρθεσης, το Ηλεκτρικό Δυναμικό για Οι χρεώσεις πόντων μπορούν να οριστούν ως:
V =Kq/ r
Όπου:V είναι το ηλεκτρικό δυναμικό που παράγεται από ένα σημειακό φορτίο με φορτίο μεγέθους Q. r είναι η απόσταση από το σημειακό φορτίο και k είναι μια σταθερά με τιμή 8,99 x 109 N m2/C2.
Για 3 χρεώσεις:
Αν τρία φορτία q1, q2 και q3 είναι διατεταγμένα στις κορυφές ενός τριγώνου, η αναμενόμενη ενέργεια του πλαισίου είναι:
U =U12 + U23 + U31 =(1/4πε0) × [q1q2/d1 + q2q3/d2 + q3q1/d3]
Για 4 χρεώσεις:
Εάν τέσσερα φορτία q1, q2, q3 και q4 είναι διατεταγμένα στις πλευρές ενός τετραγώνου, η πιθανή ηλεκτρική ενέργεια του πλαισίου είναι:
U =(1/4πε0) × [(q1q2/d) + (q2q3/d) + (q3q4/d) + (q4q1/d) + (q4q2/√2d) + (q3q1/√2d)]
Μοναδική θήκη:
Στο πεδίο ενός φορτίου Q, υποθέτοντας ότι ένα φορτίο q μετακινείται έναντι του ηλεκτρικού πεδίου από απόσταση «a» σε απόσταση «b» από το Q, η εργασία που έγινε δίνεται από:
W =(Vb – Va) × q
=[(1/4πε0) × (Qq/b)] – [(1/4πε0) × (Qq/a)]
=(Qq/4πε0)[1/b – 1/a]
=(Qq/4πε0)[(a-b)/ab]
Ανάλυση διαστάσεων
Σε μια φυσική σχέση, οι διαστάσεις εξετάζονται μέσω ανάλυσης διαστάσεων. Αυτές οι αναλύσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη μετατροπή, τη διόρθωση και την παραγωγή.
Εφαρμογές ανάλυσης διαστάσεων
Καθορίζει τη διαστατική συνέπεια, την ομοιογένεια και την ακρίβεια των μαθηματικών παραστάσεων.
Περιορισμοί της εξίσωσης διαστάσεων
- Η αρχή της ομοιογένειας των διαστάσεων δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τριγωνομετρικές και εκθετικές εκφράσεις. Η παραγωγή είναι πιο περίπλοκη και περίπλοκη.
- Οι συγκριτικοί όροι ή παράγοντες είναι λιγότεροι.
- Η ορθότητα των φυσικών εκφράσεων εξαρτάται μόνο από την ισότητα των διαστάσεων.
- Χρησιμοποιείται κυρίως στην περίπτωση σταθερών διαστάσεων. Δεν μπορούμε να βρούμε την τιμή της αδιάστατης σταθεράς.
Συμπέρασμα :
Σε αυτές τις σημειώσεις του τύπου Dimension for Electric Potential, μάθαμε πώς να συνάγουμε έναν τύπο διαστάσεων για Ηλεκτρικό Δυναμικό και μερικές βασικές έννοιες σχετικά με αυτό.
V =kQ/r είναι το ηλεκτρικό δυναμικό ενός σημειακού φορτίου. Η διαφορά ανάμεσα σε ένα βαθμωτό και ένα διάνυσμα είναι το ηλεκτρικό δυναμικό. Το συνολικό ηλεκτρικό δυναμικό προκύπτει προσθέτοντας τις τάσεις ως αριθμούς, ενώ ολόκληρο το ηλεκτρικό πεδίο προκύπτει προσθέτοντας τις επιμέρους περιοχές ως διανύσματα. Ελπίζω τώρα να έχετε όλες τις απαραίτητες πληροφορίες σχετικά με αυτό το θέμα. Για καλύτερη κατανόηση, πρέπει να διαβάσετε αυτό το θέμα διεξοδικά.
