Kan potensiële verskil negatief wees: gedetailleerde feite


'n Potensiaalverskil gee die hoeveelheid energie wat die ladings besit terwyl hulle van een punt na 'n ander stroombaan beweeg.

Elke stroombaan het 'n sekere mate van potensiaalverskil omdat die lading altyd van een terminaal na 'n ander terminaal vloei. Deur dit te weet ontstaan ​​daar 'n vraag dat die potensiaalverskil negatief kan wees as die lading sy rigting verander? Kom ons bespreek hoe dit moontlik is om 'n negatiewe te hê moontlike verskil.

Hoe kan potensiaalverskil negatief wees

Die antwoord op die vraag kan die moontlike verskil negatief wees, word in die volgende afdeling verduidelik deur 'n stelsel van ladings wat in 'n stroombaan vloei in ag te neem.

In 'n stroombaan vloei die lading van die positiewe terminaal na die negatiewe terminaal, laat ons sê A tot B. Ladings by A het 'n hoë potensiaal, en ladings by B het 'n lae potensiaal. Hier neem ons nie die presiese potensiaal wat die lading besit by beide punte nie. Maar ons beskou die verskil in die ladings se potensiaal in punte A en B. Dit is wat die potensiaalverskil beteken.

Aangesien die naam self sê dat dit 'n verskil is tussen die potensiale tussen die twee terminale van die stroombaan, kan die potensiaalverskil positief of negatief wees.

kan potensiaalverskil negatief wees
'n Illustrasie om te wys hoe potensiaalverskil negatief kan wees

Die stroombane is so verbind dat die positiewe terminaal van die stroombaan aan die positiewe terminaal van die kragtoevoer gekoppel is. Die negatiewe terminaal van die stroombaan is gekoppel aan die negatiewe van die kragtoevoer. Die potensiaal word tussen die twee terminale van die stroombaan opgestel, wat die beweging van die ladings veroorsaak deur van hoë potensiaal na lae potensiaal te beweeg.

Indien in die geval die terminale van die verbinding omgeruil word, dit wil sê, die positiewe terminaal aan die negatiewe van die battery en die negatiewe terminaal aan die positiewe van die battery verbind, sodat die ladings van lae potensiaal na hoë potensiaal vloei; dit veroorsaak dat die stroombaan negatiewe potensiaalverskil het.

Wanneer kan potensiaalverskil negatief wees

Moontlike verskil is die aanduiding van hoeveel potensiële energie besit 'n coulomb lading in vergelyking met die lading by die verwysingspunt.

Indien die potensiële energie van die lading by die verwysingspunt meer is as die lading by die gemete punt, dan is die potensiaalverskil tussen daardie twee ladings negatief.

  • Oorweeg 'n positiewe lading in die ruimte; die velde in die spasie is die verwysingspunt. As ons die lading van die veld wil wegbeweeg, dan is die potensiaal wat nodig is om die lading te beweeg minder aangesien daar 'n afstootkrag tussen die positiewe lading en die veld is; dus sal die potensiaalverskil positief word.
  • As ons eerder 'n negatiewe lading gebruik het, dan moet ons meer potensiaal toepas om die negatiewe lading te beweeg, aangesien daar 'n aantrekkingskrag tussen die negatiewe lading en die veld in die ruimte sal wees. Daarom word meer gewerk aan die aanklag om verder weg te beweeg; dus sal die potensiaalverskil negatief word.
Grafiek om voor te stel kan potensiaalverskil negatief sowel as positief wees

By Kirchhoff se wette, neem aan die stroom vloei in die rigting soos in die eerste figuur getoon; as die stroomrigting in die lusrigting omgekeer word, word die potensiaalverskil ook omgekeer, en die gemete potensiaalverskil toon negatiewe potensiaalverskil.

Gestel byvoorbeeld die stroom vloei in die lus van punt P na Q. Aanvaar dat die gemete potensiaalverskil tussen P en Q +15V is. As die stroom van Q na P begin vloei, dit wil sê die omgekeerde in die rigting van die stroom, dan sal die gemete potensiaalverskil tussen Q na P -15V wees.

Hoe om negatiewe potensiaalverskil te vind

Oorweeg twee aanklagte: een is die puntlading, en 'n ander een is die toetslading. Laat hierdie ladings van punt A na punt B beweeg en werk aan die stelsel doen. Die aanklagte het 'n VA hoeveelheid potensiaal by punt A en het 'n sekere potensiaal VB by punt B.

Hoe om negatiewe potensiaalverskil te vind

Om te bepaal hoeveel potensiaal die ladings by punt A en punt B het, word gegee deur uitdrukking deur Ohm se wet te gebruik, soos;

V = IR; waar V die stroombaan se spanning is, I die stroom is wat deur die stroombaan vloei, en R die weerstand is wat aan die stroomvloei gebied word.

Uit die vergelyking kan ons die potensiaal by A en B vind as;

VA = EkARA; VB = ekBRB

Deur die uitdrukking hierbo te gebruik, kan die potensiaalverskil geskryf word as

∆VAB =VA - VB

Die werk gedoen op die lading is eweredig aan verandering in die potensiële energie, die vergelyking gee dit;

W = -∆PE

Die negatiewe teken wys die werk verrig is teenoor die toegepaste veldrigting deur die negatiewe lading.

Wanneer beide geliasseer is, en die werk in dieselfde rigting is, sal die vereiste vergelyking wees

W = ∆PE

Werk gedoen op puntlading deur die veld gee die potensiaal as

V=∆PE/q

Aangesien die ladings van A na B vloei, word die potensiaalverskil deur die vergelyking gegee

VAB=VA-VB=∆PE/q

As die vloei van lading van B na A is, dit wil sê in die omgekeerde rigting, dan sal die vereiste vergelyking 'n negatiewe potensiaalverskil wees; gegee as

VAB=VB-VA=∆PE/q

Algemene vrae

Beteken negatiewe potensiaalverskil negatiewe spanning?

Die term potensiaalverskil is 'n sinoniem vir die spanning, wat meet hoeveel lading deur die stroombaan vloei.

Die rigting van die ladingsvloei bepaal of die stroombaan 'n positiewe potensiaalverskil of 'n negatiewe potensiaalverskil het. Dit is dus duidelik dat die vloei van lading gemeet word deur spanning. Negatiewe potensiaalverskil en negatiewe spannings is dus dieselfde.

Kan die potensiaalverskil nul wees?

Ja, 'n mens kan geen potensiaalverskil hê nie. Uit Ohm se wet is dit duidelik dat, vir 'n stroombaan om die potensiaalverskil te besit, daar 'n stroomvloei moet wees en voldoende weerstand moet vereis word.

As die ladings nie die nodige hoeveelheid energie het om die weerstand te oorkom nie, dan is die vloei van die ladingdraers beperk tot geleiding huidige. In hierdie geval word die potensiaalverskil nul aangesien daar geen beweging van die ladings is nie.

Vloei die stroom as die potensiaalverskil nul is?

In die ideale geval, ja, sal daar 'n stroomvloei in 'n ideale geleier wees, al is die potensiaalverskil nul.

In werklike toepassings beteken die nul potensiaalverskil dat daar geen vloei van ladings sal wees om stroom deur die stroombaan te gelei nie. Die huidige kan nie vloei nie aangesien die ladings stilstaan ​​en meer potensiële energie besit.

Verminder die negatiewe potensiaalverskil die tempo van stroomvloei?

Die huidige vloeitempo is altyd dieselfde vir beide positiewe en negatiewe potensiaalverskille.

'n Negatiewe potensiaalverskil beteken die lading kan nie vloei in die rigting wat bedoel is om te vloei nie. Die ladings moet die rigting van die vloei in die stroombaan verander, dit wil sê in die teenoorgestelde rigting. Dit beteken die vloeitempo word nie deur die negatiewe potensiaalverskil beïnvloed nie.

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