Beräkna elektriskt potential på en linjeladdning
•
Jordning och Elektrisk potential
Lösning
Eftersom punkt B är i direkt kontakt med jorden så innebär detta att den elektriska potentialen i denna punkt är noll.
$V_B = 0$ V.
I punkt A så är punkten och jorden separerade med ett motstånd på $2,0\;\Omega$.
Genom detta motståndet flyter det en ström på $5,0$ A.
Detta innebär att spänningen mellan punkt A och jord är:
$V_A = 10$ V.
På samma sätt kan vi beräkna den elektriska potentialen i punkt C. För att vandra från denna punkten till jorden så måste vi gå motströms. Detta innebär att potentialen i punkten ska ha ett negativt värde.
Storleken får vi från Ohms lag.
$U = R \cdot I = 6,0 \cdot 5,0 = 30$ V.
Vilket ger oss:
$V_C = $ V.
•
Elektrisk potential: formel samt ekvationer, ber&#;kning, exempel, &#;vningar
Innehåll
De elektrisk potential den definieras vid vilken punkt vilket helst d&#;r ett elektriskt f&#;lt existerar som den potentiella energin f&#;r detta f&#;lt per laddningsenhet. Punktladdningar och punkt- eller kontinuerliga laddningsf&#;rdelningar producerar ett elektriskt f&#;lt samt har d&#;rf&#;r en tillh&#;rande potential.
I detta internationella systemet f&#;r enheter (SI) m&#;ts den elektriska potentialen inom volt (V) och betecknas som V. Matematiskt uttrycks den som:
V = U / qeller
D&#;r U &#;r den denkbar energin f&#;rknippad med laddningen eller f&#;rdelningen och qeller det &#;r en positiv testladdning. eftersom U &#;r en skal&#;r, s&#; &#;r potentialen ocks&#;.
Fr&#;n definitionen &#;r 1 volt helt enkelt 1 Joule / Coulomb (J / C), d&#;r Joule &#;r SI-enheten f&#;r energi samt Coulomb (C) &#;r enheten f&#;r elektrisk laddning.
Antag för att en punktladdning q. oss kan granska karakt&#;ren p&#; f&#;ltet liksom denna laddning producerar tillsammans med en små, positiv testladdning, kallad qeller, anv&#;nds liksom sond.
Arbetet W n&#;dv&#;ndigt f&#;r att flytta denna lilla last fr&#;n punk
•
Elektriskt fält och potential på sfär
Laddningen på ett sfäriskt föremål kan uttryckas som för 0 < R < b. Det laddade föremålet är omgivet av ett ledande skal med inre radie Ri (> b) och yttre radie R0. Bestäm det elektriska fältet, E, överallt och bestäm potentialen, U, på yttre sidan av skalet.
Lösningsförslaget använder Gauss lag och delar upp föremålets elektriska fält beroende på radie. Enligt lösningsförslaget ska det bli:
R<b:
b<R<Ri:
Ri<R<R0:
R>R0:
När jag väl hittat ett uttryck för Q har jag inga problem med att använda Gauss lag för att hitta E, men det är just uttrycket för Q som jag fastnar på. 1) Hur inser man ens att man ska ta integralen av ρ multiplicerat med ytarean för klotet för att få Q? 2) Hur vet man vilka integrationsgränser man ska använda? I fallet R<b förstår jag att det blir från 0 till R, men i de andra fallen förstår jag inte. Framförallt inte varför man kan ersätta alla R med b då b<R<Ri. 3) Varför blir E=0 då Ri<R<R0?
När jag väl förstår ovanstående och det är dags att beräkna potentialen på skalets utsida integrerar använder de . Varifrån formeln kommer f