Ηλεκτρονική Σχολική Τάξη (η-Τάξη) | Φυσική Β' ΕΠΑΛ

Φυσική Β' ΕΠΑΛ

0552003170 - ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ ΠΑΠΑΒΑΣΙΛΕΙΟΥ

Ενότητες - 5. ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΔΥΝΑΜΙΚΟ

Θεματικές Ενότητες

5. ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΔΥΝΑΜΙΚΟ

4. ΦΟΡΤΙΑ ΚΑΙ ΠΕΔΙΑ 6. ΠΥΚΝΩΤΕΣ

Ενέργεια ηλεκτρικού πεδίου - Δυναμικό σημείου - Διαφορά δυναμικού

5.1 Θεωρία

Οι δυνάμεις του ηλεκτρικού πεδίου είναι συντηρητικές δυνάμεις.

Ηλεκτρική δυναμική ενέργεια

Η δυναμική ενέργεια του συστήματος δύο φορτίων Q (φορτίο πηγή) και q (δοκιμαστικό φορτίο) όταν βρεθούν σε απόσταση r είναι:

U= k·Q·q / r

Επειδή το φορτίο πηγή Q είναι ακλόνητο, θεωρούμε καταχρηστικά ότι η δυναμική ενέργεια του συστήματος ανήκει στο φορτίο q.

Όταν έχουμε ομώνυμα ηλεκτρικά φορτία, οι δυνάμεις που ασκούνται είναι απωθητικές και η δυναμική ενέργεια του φορτίου q στη είναι θετική.

Όταν έχουμε ετερώνυμα ηλεκτρικά φορτία, οι δυνάμεις που ασκούνται είναι ελκτικές και η δυναμική ενέργεια του φορτίου q είναι αρνητική.

Επειδή η ενέργεια σε επίπεδο ατόμου είναι πολύ μικρής τιμής, χρησιμοποιούμε ως μονάδα μέτρησης (στη φυσική στοιχειωδών σωματιδίων) και το eV (electron volt) ηλεκτρονιοβόλτ: 1eV = 1,6·10^-19 Joule.

Ηλεκτρικό δυναμικό

Δυναμικό σε μία θέση (Γ) ηλεκτρικού πεδίου, ονομάζεται το μονόμετρο φυσικό μέγεθος, που είναι ίσο με το πηλίκο της δυναμικής ενέργειας φορτίου q προς το φορτίο αυτό.

Δίνεται από τη σχέση:

V = U / q

Εναλλακτικά, το δυναμικό ηλεκτροστατικού πεδίου που οφείλεται σε φορτίο Q, σε απόσταση r είναι:

V = k·Q / r

Μονάδα μέτρησης του δυναμικού στο S.I. είναι το 1V = 1J / 1C

Διαφορά δυναμικού

Η διαφορά δυναμικού μεταξύ δύο σημείων (Σ) και (Ρ) ηλεκτρικού πεδίου ισούται με το πηλίκο του έργου της δύναμης του πεδίου κατά τη μεταφορά δοκιμαστικού φορτίου q από τη θέση (Σ) στη θέση (Ρ), προς το φορτίο αυτό.

V_ΣΡ = VΡ – VΣ = W_Σ→Ρ / q