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知識問(wèn)答
電位是什么?
- 作者:立博
- 來(lái)源:wwww.beijingzhixunshejizhuangxiuwang.com
- 發(fā)布時(shí)間:2021-06-11
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電位又稱(chēng)電勢,是指單位電荷在靜電場(chǎng)中的某一點(diǎn)所具有的電勢能[1]。
電位是電能的強度因電位素,它的大小取決于電勢零點(diǎn)的選取,其數值只具有相對的意義。通常,選取無(wú)窮遠處為電勢零點(diǎn),這時(shí),其數值等于電荷從該處經(jīng)過(guò)任意路徑移動(dòng)到無(wú)窮遠處所做的功(人為假定無(wú)窮遠處的勢能為零)與電荷量的比值。
電勢常用的符號為U 或φ,在國際單位制中的單位是伏特(V)(簡(jiǎn)稱(chēng)伏,用V表示,是voltage的縮寫(xiě))。 當單位正電荷通過(guò)一個(gè)物質(zhì)相A的相界面時(shí),因在A(yíng)的相界面上存在著(zhù)表面電勢,是不定值,故一個(gè)物質(zhì)相中某一位置的“絕對”電位無(wú)法確定,也不能測量,人們能測量的只是相同的物相內,兩個(gè)不同位置的電位差△φ或電勢E。例如,用電位差計或電壓表所測量的是它的兩端接柱(均為成分相同的黃銅相)間的電勢。在英語(yǔ)中電位和電勢這兩個(gè)概念用了同一個(gè)詞,potential,漢譯時(shí)往往混淆。實(shí)際上當人們遇到“電位”、“電勢”或“電壓”等詞時(shí),一般都是指“電位降”,即電勢;只有在理論探討時(shí),“電位”這一概念才有用。
另外,在電子學(xué)中, 電位常指某點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓降. 電位其中,參考點(diǎn)可任意選擇,但常選在電路的公共接點(diǎn)處,不一定是接地點(diǎn).然而,一般都把參考點(diǎn)當成零電位點(diǎn),便于電位的計算. 電位有個(gè)很重要的特性,就是零電位點(diǎn). 所謂零電位點(diǎn),是指電路中電位相同的點(diǎn). 它的特點(diǎn):零電位點(diǎn)之間電壓差等于0.若用導線(xiàn)或電阻將等電位點(diǎn)連接起來(lái),其中沒(méi)有電流通過(guò),不影響電路原來(lái)工作狀態(tài).編輯本段簡(jiǎn)介 電位亦稱(chēng)電勢。描述靜電場(chǎng)和穩恒電場(chǎng)性質(zhì)的物理量。用U表示。靜電場(chǎng)或穩恒電場(chǎng) 電位中,某點(diǎn)P的電勢為從該點(diǎn)到某一參考點(diǎn)P0移動(dòng)單位正電荷時(shí),電場(chǎng)力對其所作的功,即U(p)=,式中的P0位置一經(jīng)選定,場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢即有確定值。
按定義,參考點(diǎn)P0的電勢為零。當電場(chǎng)的場(chǎng)源分布在有限區域中時(shí),常選無(wú)限遠點(diǎn)為電勢參考點(diǎn)。在實(shí)用中,也常選大地為電勢參考點(diǎn)。在一般情況下,兩種選法彼此不等效。單位正電荷受到的電場(chǎng)力等于電場(chǎng)強度E,因此,電場(chǎng)中任一點(diǎn)a的電位Va按E的線(xiàn)積分計算。電勢的單位為焦耳/庫侖,稱(chēng)為伏特。 電位是一個(gè)標量點(diǎn)函數,當參考點(diǎn)選定后,Va只與a點(diǎn)的位置有關(guān)。如參考點(diǎn)選擇不同,則兩種情況下的Va值相差一個(gè)常數。在理論研究時(shí)常選取離場(chǎng)源無(wú)窮遠處一點(diǎn)為參考點(diǎn)。工程實(shí)際中則常選取大地為參考點(diǎn)。電位差之值與參考點(diǎn)的選擇無(wú)關(guān)。 與電荷的關(guān)系 在點(diǎn)電荷q所激發(fā)的電場(chǎng)中,如周?chē)钦婵眨疫x無(wú)窮遠點(diǎn)為參考點(diǎn),則與點(diǎn)電荷(場(chǎng)源)相距r處一點(diǎn)的電位V=q/4πε0r。式中ε0為真空電容率。也可求出其他各種電荷分布情況下電場(chǎng)的電位函數。由E=-▽V,可進(jìn)一步算出電場(chǎng)強度E。