電位 vs.

電位と電解質は、電磁場と電磁界理論において非常に価値のある概念である。今回は、まず電位と起電力の基礎について説明し、次に両者の違いについて説明します。

電位とは？

電界の項を論じる場合、電界についての明確な理解が必要である。電荷は、動いていても止まっていても、すべて電界を発生させます。また、電界は任意の時間変化する磁界を利用して発生させることができる。電界にはいくつかのキーファクターがあり、これらはすべて関連している。電界強度、電界ポテンシャル、電流密度である。電界の強さは、単位点電荷あたりの電界の力と定義される。ここで、Qは電荷、εは媒体の静電容量、rは点からQ点電荷までの距離であり、E = Q/4πεr2 という式が与えられる。このとき、点電荷qに働く力はF＝Qq/4πεr2に等しく、qは1クーロンなので、これも電界強度に等しい。ある点におけるポテンシャルは、1クーロンの点電荷を無限遠から被測定点にもたらすのに必要なエネルギーと定義される。このエネルギーは、電荷を無限大から点に持っていくときにかかる仕事と等しい。両方の電荷が正であれば、試験電荷を無限大から点に持っていくのに必要な力は、常に2つの電荷間の反発力と等しく、反対である。Fを無限大からrまで積分すると、その点の電位(V)、すなわちQ/4πεrが得られる。rは常に正なので、電荷が負であれば電位も負となる。電位の単位はジュール／クーロンです。静電場は保守的な場である。したがって、このポテンシャルは静電場とは無関係である。この電界のポテンシャルは位置のみに依存する。

電位エネルギーとは？

ポテンシャルエネルギーとは、ある点を無限大から充電するときに電位によって蓄えられるエネルギーのことです。電位は1単位の電荷を生成するのに必要な仕事と等しいので、電位は電位と運ばれた電荷の積であることがわかる。ポテンシャルエネルギーの符号は同じである。充電には外付けのワークが必要です。符号が異なれば、位置エネルギーは負になる。つまり、システムそのものから仕事をするのです。