電位と電場の違いは、電位が電場のある場所で単位電荷を移動させるのに必要な仕事であるのに対し、電場は電荷の周囲で他の電荷に力場を与えることができる領域である点です。

電位と電場は物理化学で有用な用語で、電気化学の下位カテゴリに属します。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 電位とは 3. 電界とは 4. 横並び比較-電位と電界の表形式 5. まとめ

電位は何ですか？

電位とは、電界の中で荷電粒子がある場所から別の場所に移動するときに働く仕事量のことです。この場合、荷電粒子は正または負に帯電している。通常、電位は、荷電粒子が基準点から特定の点へ移動する様子を表すものである。さらに、この運動は荷電粒子を加速するものではないはずだ。通常、私たちが基準とするのは地球です。

図01：2つの球の周りの電位

電位を表す国際単位系は「ボルト（V）」である。これは、物質が持つ広範な性質です。電位の値を決めるには、静電場と動電場で行うことができる。基準点での電位は0である。実際には、電位は空間の関数である連続的な値である。

電場は何ですか？

電界は、電界の中で他の荷電粒子に力を及ぼすことができる周囲の電荷の単位である。電界中の荷電粒子は、電荷とその大きさに応じて、中心の電荷単位に引き寄せられたり、反発したりすることができる。

図02：2つの反対電荷の周りの電場

原子スケールで考えると、原子核と電子が引き合うのは電場によるものです。この引力は、原子核と電子を結びつけて原子構造を形成する接着剤となる。また、これらの引力は、化学結合の形成にも重要である。電界は1メートルあたりのボルト数（V/m）で測定されます。この単位は、国際単位系におけるニュートン毎クーロン（N/C）の単位と全く同じである。

電位と電場の違い

電位と電場の決定的な違いは、電位が電場の存在下で単位電荷をある場所から別の場所に移動させるのに必要な仕事であるのに対し、電場は電荷が電場中の他の電荷に力を及ぼす周囲であることである。つまり、電位は電界によって与えられた仕事を測定するのに対し、電界は中心荷電単位ではなく、電界中の荷電粒子に及ぼされる力を測定するのである。

電位と電界の違いを下表にまとめました。

概要 - 電位 vs. 電場

電位と電場は物理化学で有用な用語で、電気化学の下位カテゴリに属します。電位と電場の決定的な違いは、電位が電場の存在下で単位電荷をある場所から別の場所に移動させるのに必要な仕事であるのに対し、電場は電場の中で他の電荷に力を及ぼすことができる電荷の周囲であることである。

引用

1 "電場"、2 "電位".