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Voltage : Difference between electrical potential (voltage) and electrical potential energy
相關課程
- 在我們繼續之前 我要澄清一些
- 疏忽的地方
- 我認爲我用過的一些術語不夠準確
- 所以我要強調這兩點之間的差別
- 我曾經用這些詞表示同一個意思
- 但是既然我們要學習電壓是什麽
- 我認爲強調不同點
- 是很重要的
- 因爲從字面上 這是很令人迷惑的
- 我記得當我第一次學到這些
- 我發現我經常把這混淆了
- 也不是很理解它們有不同點
- 這兩個詞是
- 有時候 你們會看到是electric不是 electrical
- 所以電勢能量和電勢
- 我認爲即使在上個影片中
- 我也把這兩個詞互換使用了 我不應該那樣
- 我確實應該一直使用
- 電勢能
- 它們的差別是什麽？
- 電勢能與電荷有關
- 它與帶有電荷的質點有關
- 只有這個質點有能量才行
- 電勢
- 和位置有關
- 所以 例如 如果有一個電荷
- 我知道在某一點
- 有一個給定的電勢
- 我可以通過把這個值乘以電荷
- 算出這一點的電勢能
- 我給你們一些例題
- 假設有一個無限大帶電平板
- 所以我們不用做微積分
- 我們有一個恒定的電場
- 設就是這個平板
- 我讓它是豎直的
- 這樣我們能變化一點
- 我們設平板帶正電
- 我們知道電場是恒定的 對吧？
- 是恒定的
- 不管我們選哪個點
- 這些電場力線的長度應該是相等的
- 因爲形成的電場大小
- 不改變 是向外的
- 因爲我們假設 當我們畫出電場力線
- 我們就用帶正電的檢測電荷
- 所以它會被向外推
- 假設有一個1庫侖的電荷
- 實際上 我讓它是2庫侖 這樣直擊多重點
- 設我有一個2庫侖的電荷 它是正的
- 一個正的2庫侖電荷
- 它從3米之外開始
- 我要把它移動2米
- 我要把它向前移動2米 所以是1米之外
- 所以這個質點
- 在這一點和這一點之間的
- 電勢能的差是多少？
- 電勢能的差
- 就是要做的功
- 正如我們在前兩個影片中學到的
- 我們需要對質點做功讓它從這裡移動到這裡
- 所以我們要做多少功？
- 我們要用一個力 恰好
- 我們假設或許是
- 勻速運動
- 或者可能開始的時候力略大
- 來讓它移動
- 但是我們要用一個
- 正好與根據庫侖定理得到的電場力
- 反向的力
- 所以我們要用的力是多大？
- 我們實際上要知道 電場是多大
- 我還沒有告訴你們
- 我剛意識到 你們也看得出來
- 所以我們設所有的電場力線
- 是3牛頓每庫侖
- 所以在任何點 所以電場中
- 作用於這個質點上的力是多少？
- 作用於這個質點上的電場力等於
- 電場乘以電荷
- 就等於 我剛定義了電場是
- 3牛頓每庫侖乘以2庫侖
- 等於6牛頓
- 所以在任意點
- 電場力向這個方向 大小是6牛頓
- 所以爲了讓質子這樣運動
- 我要完全抵消這個
- 實際上 我開始要讓它移動
- 我要一直說
- 我只是爲了直擊多重點
- 所以我要用一個向左的
- 6牛的力
- 我要移動2米來到達這一點
- 所以總的功等於6牛頓乘以2米
- 就等於12牛・米 或者12焦耳
- 所以我們可以說 電勢能
- 能量的單位總是焦耳
- 這個點和這個點之間的
- 電勢能差是12焦耳
- 或者另一種說法是
- 哪個地方的勢能更高？
- 這個點 對吧？
- 因爲在這個點
- 更接近這個排斥它的電荷
- 所以如果我們放手
- 它就會向這個方向加速
- 當到達這一點的時候
- 很多能量就會轉化成動能 對吧？
- 所以我們也可以說
- 這一點的電勢能
- 比這一點的電勢能
- 多12焦耳
- 現在 這是勢能
- 電勢是多少？
- 電勢告訴我們
- 對每單位的電荷需要做多少功 對吧？
- 電勢能就是從這裡移動到這裡
- 需要做的總功
- 電勢就是 每單位電荷
- 從這裡到這裡 需要對每單位電荷
- 做多少功
- 在我們剛做過的例題中
- 從這裡到這裡總共要做的功是12焦耳
- 但是要做多少功能把每單位電荷
- 從這裡移動到這裡？
- 每單位電荷的功等於12焦耳除以多少？
- 我們移動的電荷是多少？
- 是2庫侖
- 這就等於6焦耳每庫侖
- 這就是這一點和這一點
- 之間的電位差
- 所以區別是什麽？
- 電勢能與質點有關
- 質點在這裡比在這裡多多少能量？
- 當我們說到電勢
- 因爲我們實際上除以質點的帶電量
- 這實際上是與質點的帶電量大小無關
- 只與位置有關
- 所以電勢
- 我們剛說了電勢大多少
- 與我們用的電荷無關
- 這個位置相對於這個位置
- 這個電勢
- 這是電壓的另一種說法
- 電壓的單位是伏特
- 所以6焦耳每庫侖 這就等於6伏特
- 所以如果我們類比於重力
- 我們說重力勢能是mgh 對吧？
- 這是重力
- 這是距離 對吧？
- 電勢實際上類比於重力
- 如果擴展類比
- 就是每單位質量的重力勢能 對吧？
- 如果我們想要知道
- 不管質量是多少
- 任意一點的重力勢是多少
- 除以質量
- 這就是重力加速度乘以高度
- 如果這讓你們迷惑 忽略它
- 對於電壓 什麽有用？
- 它告訴了我們 不管實際上
- 一個電荷多大或多小 正或是負
- 勢能差應該是-
- 如果有兩個不同的點
- 所以電勢 我們比較空間兩點
- 電勢能
- 我們比較空間中的電荷
- 希望我沒有讓你們迷惑
- 在下個影片中
- 我們實際上要做
- 算出空間中兩個電荷的
- 兩點之間
- 電位差或電壓差的問題
- 下個影片再見
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