Kan elektriese potensiële energie negatief wees: gedetailleerde feite, voorbeelde en algemene vrae


Elektriese potensiële energie is die energie wat deur die puntladings besit word as gevolg van die konserwatiewe Coulomb-kragte.

Die elektriese potensiële energie stel die puntladings bymekaar deur hulle nader aan die voltooiing van die werk te bring. Aangesien die potensiële energie van 'n liggaam negatief kan wees, kan elektriese potensiële energie negatief wees of nie? Kom ons bespreek die antwoord in detail.

Hoe kan elektriese potensiële energie negatief wees

As ons 'n poging aanwend om twee aanklagte nader te bring, sal hulle afweer, net wanneer hulle eenders is. Sodat werk verrig teen die elektriese veld is wanneer die puntladings nader en nader gebring word, neem die afstoting toe.

  • Wanneer die elektriese ladings van teenoorgestelde polariteit in die nabyheid van mekaar is, sal daar 'n aantrekkingskrag tussen die ladings wees. Positiewe werk word op die aanklagte gedoen. Dus beskik die stelsel van ladings oor positiewe elektriese potensiële energie.
  • Gestel die stelsel het net soortgelyke aanklagte, dan word die aanklagte van mekaar afgeweer omdat werk wat op die aanklag gedoen is teen die toegepaste elektriese veld. Dus die elektriese potensiële energie negatief word.

Die elektriese potensiële energie van 'n gegewe sisteem word gegee deur die uitdrukking;

UE=k*(q1q2/ r)

Waar jyE is die elektriese potensiële energie; q1 en q2 is die puntheffings; r is die skeiding tussen die ladings.

Die werk wat op die puntladings gedoen word, is teenoor die elektriese veld en die krag wat die puntladings vanaf die verwysingspunt na die eindige posisie bring as

Uit bogenoemde feite is dit duidelik dat;

As 'n stelsel 'n oormaat van soortgelyke ladings besit, verkry die stelsel negatiewe potensiële energie.

Die feit van negatiewe potensiële energie kan verduidelik word in terme van die volgende gevolge, wat die verwarring van negatiewe tekens in die integraal uit die weg ruim.

  • Werk verrig deur die elektriese veld: 'n Elektriese veld beskik oor radiale krag wat altyd na buite wys terwyl die lading na binne verplaas. Die elektriese veld wat in die integraal gespesifiseer word, het dus 'n negatiewe teken.
  • Werk op die deeltjie gedoen: as die krag wat op die lading toegepas word gelyk is aan die elektriese veld, werk die radiale krag na binne, en die lading verplaas ook na binne. In daardie geval sal die integraal 'n positiewe teken hê.

Kan jy 'n negatiewe elektriese potensiaal hê

'n Mens kan negatiewe elektriese potensiaal hê wanneer daar 'n oormaat van soortgelyke ladings is.

Oorweeg 'n stelsel van heffings. As die sisteem meer elektrone besit, dra sommige van die elektrone nie by tot die geleiding nie, want hulle word vry elektrone.

kan elektriese potensiële energie negatief wees
Illustrasie om te wys hoe elektriese potensiële energie negatief kan wees

As sommige dwing word toegepas op hierdie vry-elektron het hulle nader gebring, word hulle afgestoot. As gevolg van hierdie afstoot is die potensiële energie wat in die elektrone gestoor word, word negatief aangesien die werk teenoor die toegepaste krag gedoen word wat lei tot die elektriese potensiaal om negatief te wees.

Wanneer is elektriese potensiaal positief

'n Lading verkry positiewe potensiaal wanneer ladings van dieselfde soort saam geplaas word. Aangesien soortgelyke ladings altyd afstoot, het dit 'n eksterne krag nodig om hulle nader te bring. Die eksterne krag vereis 'n mate van potensiële energie om op die deeltjies te werk.

Positiewe elektriese potensiaal

Die werk wat verrig is, is negatief aangesien die gedrag van die deeltjie teen die toegepaste coulomb-krag is. Daarom word die potensiaal positief.

Ons kan sê dat hoe meer die aantal positiewe ladings is, hoe meer word die elektriese potensiaal positief, aangesien die positiewe lading geneig is om na lae potensiële energie te beweeg.

Wanneer is elektriese potensiaal negatief

Elektriese potensiaal word negatief wanneer die lading van teenoorgestelde polariteit bymekaar gehou word. Aangesien daar 'n aantrekkingskrag tussen die teenoorgestelde gelaaide deeltjies is, benodig hulle geen eksterne krag wat hulle bymekaar hou nie.

Negatiewe elektriese potensiaal

In die afwesigheid van eksterne krag word die werk wat gedoen word positief. Die Coulomb-krag en die werk wat gedoen is, is in dieselfde rigting; dus beweeg die ladings na die negatiewe potensiaal.

Gewoonlik word gesê dat die sisteem negatiewe potensiaal verkry met 'n meer negatiewe lading, aangesien die negatiewe lading geneig is om na hoë potensiële energie.

Algemene vrae

Dui negatiewe potensiële energie die negatiewe lading aan?

Negatiewe potensiële energie beteken die lading verkry minder energie as die coulomb by die verwysingspunt.

Die negatiewe potensiële energie dui nie die negatiewe lading aan nie. In werklikheid, word die negatiewe potensiële energie besit as gevolg van beide positiewe en negatiewe ladings.

Verminder die negatiewe lading die potensiaal?

Die negatiewe lading stem direk ooreen met die grootte van die energie en krag tussen die ladings.

Wanneer die negatiewe lading in 'n sisteem met positiewe ladings verhoog word, word die grootte van die potensiële energie neem toe, maar die krag tussen die ladings word aantrekliker, wat lei tot 'n afname in die potensiaal.

Is elektriese potensiële energie en elektriese potensiaal dieselfde?

Elektriese potensiaal en elektriese potensiële energie is die twee afsonderlike hoeveelhede, wat die een oor die ander afhang.

Elektriese potensiële energie is die spesifieke hoeveelheid energie wat benodig word om 'n lading in 'n elektriese veld te druk, terwyl die elektriese potensiaal die neiging van 'n lading is om werk te doen deur die invloed van 'n elektriese veld. Maar beide elektriese potensiaal en elektriese potensiële energie stem ooreen met mekaar.

In watter komponent word die elektriese potensiële energie gestoor?

'n Kapasitor stoor die elektriese potensiële energie, wat gereed is om die ladings te voorsien wanneer dit benodig word.

'n Kapasitor is 'n elektriese komponent wat die ladings kan stoor en die ladings kan voorsien aan alle ander komponente vir elektriese geleiding.

Hang die elektriese potensiële energie van die rigting af?

Elektriese potensiële energie is 'n skalêre grootheid wat 'n grootte het en onafhanklik van rigting.

Die elektriese potensiële energie spesifiseer die werk wat op die aanklag gedoen is. Maar werk is die skalêre hoeveelheid gegee deur die puntproduk van krag maal die verplasing. Die elektriese potensiële energie is dus onafhanklik van rigting, maar die ladingstof se posisie en aard in die elektriese potensiële energie.

Beïnvloed die afstand tussen die ladings die elektriese potensiële energie?

Die potensiële energie is geneig om toe te neem wanneer die skeiding tussen die ladings groter is.

Gestel as die twee aanklagte van dieselfde teken saamgebring word; natuurlik stoot hulle af. Dan sal dit die beste wees as jy meer energie inspan om hulle nader te kry. Soos hulle ver weg gaan, neem hul potensiële energie ook toe en beweeg na 'n ander lading.

Hoekom verminder elektriese potensiaal wanneer die potensiële energie hoog is?

'n Lading het die vermoë om sy potensiële energie te verhoog wanneer dit geneig is om teen die normale krag te beweeg.

Soos die lading wegbeweeg van die elektriese veld, word die potensiële energie gestoor in die lading kom in werking deur 'n mate van krag op die lading uit te oefen om na die veldrigting te beweeg. Sodra die lading begin wegbeweeg van die elektriese veld, kan dit nie terugbeweeg nie; gevolglik verminder die potensiaal.

Keerthi Murthi

Ek is Keerthi K Murthy, ek het nagraadse studie in Fisika voltooi, met die spesialisasie in die veld van vastestoffisika. Ek beskou fisika nog altyd as 'n fundamentele vak wat aan ons daaglikse lewe gekoppel is. As 'n wetenskapstudent geniet ek dit om nuwe dinge in fisika te verken. As skrywer is my doel om die lesers op die vereenvoudigde wyse deur my artikels te bereik. Bereik my – keerthikmurthy24@gmail.com

Onlangse plasings