Jak můžete mít záporné napětí ? Nerozumím pojmu záporné napětí, jak může existovat?
Komentáře
- Pokud definuji kladné být v jednom směru, pak pokud je v opačném směru, jak to mám nazvat?
- Napětí je skalární veličina (J / C))
Odpověď
Nejjednodušší věcí, kterou zde můžete udělat, je pamatovat si, že pouze rozdíly v potenciální hmotě, a to znamená, že můžeme přidat nebo odečtěte konstantu od každého napětí v systému, aniž byste změnili jeho chování, takže můžeme vykreslit jakékoli záporné číslo kladně, abyste se cítili lépe, nebo stejně snadno vykreslit záporné číslo všech.
Stručně řečeno , je to jen číslo a neměli byste si dělat starosti s tím, že má znak.
Komentáře
- Měli byste zvážit znak. Pokud $ \ Delta V = V_B – V_A > 0 $, znamená to, že elektrický potenciál v B je vyšší než v A. Pokud je záporný, je to naopak. To ' je důležitý rozdíl, ne?
- Rozdíl je stejný bez ohledu na to, zda ke všem výrazům přidáte konstantu, aby byly negativní nebo pozitivní
- Ale napětí nelze zrušit, pokud zanedbáte znaménka?
Odpověď
Napětí je rozdíl potenciální energie pro elektrické náboje a potenciály jsou definovány ze sil, takže $ F = – \ nabla V $, kde $ V $ je potenciál a $ F $ je síla. Když jste určili potenciální $ V $, můžete nyní přidat libovolnou konstantu, kterou chcete, nebo jakoukoli funkci $ f $, která nezávisí na souřadnicích, protože $ – \ nabla V = – \ nabla (V + f) $, jako $ f $ nezávisí na souřadnicích. Tato poslední věc je to, čemu se říká nastavení původu potenciální energie, něco, o čem jste jistě slyšeli. No, v této funkci $ f $, kde nastavujete svůj původ pro potenciály, můžete mít záporné napětí mezi dvěma body.
Dalším způsobem, jak zjistit napětí, je práce, kterou musíte udělat na jednotku nabití, abyste přesunuli tento náboj z jednoho bodu do druhého, a to i zde, když řešíme rozdíly, můžete mít také záporná napětí.
Pokud mluvíte o obvodech, platí vše výše uvedené, můžete nastavit potenciální rozdíl $ V $ pomocí, řekněme, baterie, pak můžete použít nějaké zařízení, aby potenciální energie byla dokonce nižší než ten, který je nastaven znaménkem – baterie, když nastavíte potenciální počátek 0 pro tuto baterii, pak bude mít tento bod záporné napětí.
Řekněme, že chcete znát rozdíl elektrického potenciálu r metrů od elektronu sedícího v prázdném prostoru. Tento potenciál označíme e jako $ V_e $.
Rozdíl elektrického potenciálu popisuje rozdíl v potenciální energii jednotkového kladného náboje z jednoho bodu v prostoru do druhého a práci vykonanou na jednotkovém kladném náboji k jeho přenosu ze stejného přejděte na druhou.
Tím získáte rovnici: $$ V_a-V_b = k \ frac {Q} {r_a} -k \ frac {Q} {r_b} $$
$ V_a $ je konečný potenciál a $ V_b $ je počáteční. V tomto scénáři je běžné nastavit $ V_b $ na nulový referenční bod na $ r = \ infty $, což činí $ r_b = \ infty $ a $ V_b = 0 $. Proto se rovnice stává:
$$ V_a = k \ frac {Q} {r_a} $$
Protože se díváme na potenciální rozdíl elektronu, $ Q = -e $, kde $ e $ se rovná základnímu poplatku. Rovnice tedy v tomto případě je:
$$ V_e = k \ frac {-e} {r_a} $$
Tato rovnice dává zápornou hodnotu bez ohledu na to, jak daleko je kladný testovací náboj od elektronu. To dává smysl, protože kladný bodový náboj na $ r_b = \ infty $ ztrácí potenciální energii, když je přivedena směrem k elektronu (po proudu), a je hotová negativní práce.
Pokud je elektron nahrazen protonem , potenciální rozdíl označený $ V_p $ se stane: $$ V_p = k \ frac {e} {r_a} $$
Pokud máte proton a elektron, jednoduše vypočítáte $ V_e + V_p $, protože elektrický potenciál je skalární veličina.
Komentáře
- Ahoj Bionic Person a vítejte na Physics.SE! V tomto příspěvku nápovědy se dozvíte, jak psát rovnice způsobem hezčím způsobem, tj. V $ \ LaTeX $, abyste zlepšit čitelnost. Děkujeme!
Odpověď
„záporné“ napětí je relativní! Potenciál je potenciál. Pokud mám dvě baterie zapojené do série a měřím volty z místa, kde jsou připojeny, změřím na jednom konci + V a na druhém -V. Toto je základní otázka elektroniky a nyní máte základní odpověď.