전위

원점(r = 0)에 위치한 포인트 충전 Q는 전기 전위를 생성합니다.

(방정식 1)

전하로부터 거리 r이 있는 공간의 어느 지점에서나(원산지 r = 0). 수학식 1은 또한 균일하게 충전된 구(r=0 중심)에 의해 생성된 전기 전위(r=0)에 의해 생성되는 전기 전위(도1)를설명합니다. 두 경우 모두 "참조" 점(전위가 0인 경우)은 전하와 는 무한한 거리에 있습니다. 전기 전위는 전기장의 방향인 방사형 방향에 따라 달라집니다.

원점(전하의 중심)에서 멀리 떨어진 거리 r_1과 r 2의 2점 P_1과 P_2의 경우, 이 두 점간의 잠재적 차이는 다음과 이다.

(방정식 2)

점 P_2가 무한대(→∞)에 있으면 방정식 2를 방정식 1로줄입니다. 따라서 이 두 점이 원점(전하의 중심)과 거리가 다른 경우에만 두 점 간에 잠재적 차이가 있습니다. 원점에서 중심의 구형 표면은 이 경우 "동등한 표면"입니다. 이 경우 전기장(방사형 방향)은 동등한 표면(구)에 수직이다. 이것은 일반적으로 사실로 판명 : 등구 표면은 전기 장의 방향에 수직입니다.

그림 1: 전기 발전기에 연결된 충전된 구를 보여주는 다이어그램입니다. 볼트계는 "A"(구의 중심에서 거리 r)에서 전기 전위를 측정하는 데 사용됩니다.

1.4-1.5 단계에서, 프로브 팁이 원점에서 비슷한 거리에서 유지되는 경우 볼트미터는 유사한 판독값을 제공하는 것을 관찰할 수 있습니다(즉, 등가 표면에서). 그러나 프로브가 원점에서 멀리 이동하면 전압이 떨어집니다. 1m와 1.5m 떨어진 곳에서 의 전압 판독값은 각각 0.5m 떨어진 곳에서 판독값의 약 1/2 및 1/3입니다. 역 거리(1/r)에 비해 측정된 전압 V가 플롯되면 방정식 1에서예상대로 직선 결과가 표시됩니다.

전기 전위(전압)는 유비쿼터스이며 전기에서 가장 일반적으로 사용되는 수량일 것입니다. 두 가지가 서로 관련될 수 있더라도 전기장(벡터)보다 전기 전위(스칼라)를 사용하는 것이 훨씬 더 편리합니다. 전기 전위 차이는 TV 화면이나 전자 현미경과 같은 전하 모션(가속/감속/편향 전하)을 구동하고 제어하는 데 사용됩니다. 전기 전위 차(일반적으로 전압이라고 부르는 것)도 도체의 전류 흐름을 유도하는 것입니다. 전압을 측정할 때마다 두 점 사이의 전기 전위 차이를 측정합니다(그 중 하나는 잠재잠재력이 0으로 정의된 기준점 또는 접지)입니다.

실험의 저자는 게리 허드슨의 재료 준비에 대한 도움을 인정하고 비디오의 단계를 시연하기위한 Chuanhsun 리.