📚مفاهیم فیزیک


🟠 پتانسیل الکتریکی ( الکترواستاتیک )


فرض کنید میدان الکتریکی E در فضا وجود دارد و می خواهیم بار الکتریکی q0 را از نقطه ی A تا B با سرعت ثابت ، در فضا حرکت دهیم . ( Aو B هر دو نقطه ی دلخواهی در فضا هستند . و حتما باید سرعت انتقال ثابت باشد زیرا در غیر اینصورت بار الکتریکی شتاب میگیرد و بار شتاب دار تابش دارد که مورد مطالعه ی ما نیست .) 
به بار q0 از طرف میدان نیروی  F =q0.E وارد می شود . پس برای اینکه ما بتوانیم بار را با سرعت ثابت خلاف جهت میدان حرکت دهیم باید به آن نیروی F = - q0.E وارد کنیم .
که جمع نیرو ها صفر و درنتیجه شتاب هم صفر می شود .‌

کار لازم برای انتقال بار q0 از A تا B برابر است با : 


w = ∫ F.dl = ∫ (-q0.E) . dl = -q0∫ E.dl
  

   
که در آن w کار انجام شده روی بار q0 از طرف نیروی خارجی و F نیروی وارد شده از طرف عامل خارجی و dl دیفرانسیل در جهت جابه جایی است و کران های انتگرال از A تا B است زیرا بار را از نقطه ی A تا B جابه جا کرده ایم .

حال با تقسیم طرفین رابطه ی بالا بر q0 داریم :


W/q0 = - ∫ E.dl = VB-VA


اختلاف پتانسیل الکتریکی بین دو نقطه ی A و B برابر است با کار لازم برای انتقال واحد بار آزمون از A به B :


VB - VB = - ∫ E.dl


(توجه : کران های انتگرال های بالا از A تا Β است . )


برای بار هایی با ابعاد محدود ( متناهی ) می توان نقطه ی A را در بی نهایت در نظرگرفت و چون در بی نهایت میدان الکتریکی نداریم (E=0) پس پتانسیل هم در بی نهایت صفر است (0 = ∞V) .  پس برای نقطه ی دلخواه پتانسیل به شکل زیر تعریف می شود :

V = - ∫ E.dl


(توجه : کران انتگرال بالا از  ∞ تا نقطه‌ی دلخواه در فضا است و V هم پتانسیل نطقه ی دلخواه است . )


#مفاهیم_فیزیک
#پتانسیل_الکترواستاتیک


⚛️کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution