Hvorfor kan ' t elektrisk potensial være negativt?

Som et generelt begrep er potensiell energi i en konfigurasjon lik arbeidet utført av en ekstern styrke mot en eksisterende konservativ styrke. Det er dette arbeidet som blir lagret i kroppen som sin potensielle energi. På denne måten kan jeg beregne det elektriske potensialet til et hvilket som helst bestemt punkt i et elektrisk felt.

La oss beregne potensialet til følgende konfigurasjon: skriv inn bildebeskrivelse her

Kostnaden $ q $ (dvs. 1C) flyttes mot $ Q $ , mot den elektrostatiske frastøtningskraften på grunn av $ Q $ . La den beveges med en liten avstand $ dr $ mot $ Q $ , slik at arbeidet utført av ekstern kraft er $ F.dr $ , som må komme positivt ettersom den ytre kraften og forskyvningen er i samme retning. Imidlertid vil denne konklusjonen gi meg et negativt elektrisk potensial for integrering for grenser $ uendelig $ til $ r $ . Boken sier at elektrisk potensial må komme positivt, der har jeg gått galt? Noen bøker prøver å forklare dette ved å beregne arbeidet som er utført med elektrisk kraft og ikke det som skyldes ytre kraft.

Det kan være en mulig duplikat av Hvorfor er elektrisk potensial positivt? men jeg har ikke svar på det stedet også

Svar

tror jeg du forveksler arbeidet som er utført av det elektriske feltet med arbeidet som er gjort på partikkelen .

  • Av det elektriske feltet: Det elektriske feltets radiale kraft peker alltid utover, og forskyvningen av ladningen i dette tilfellet går innover. Dermed vil integralen du har spesifisert være negativ. Det vil si at arbeidet utført av det elektriske feltet er negativt.

  • På partikkelen: Kraften som må påføres ladningen (ignorerer tyngdekraft, relativitet, indusert vektorpotensial, etc.) for å få den fra uendelig til radiell avstand $ r $ er i det minste lik og motsatt til kraften til det elektriske feltet som virker på ladningen. Dermed peker det alltid innover. Gitt at ladningen går innover, vil arbeidsintegralen komme positivt ut.

skriv inn bildebeskrivelse her

Svar

Det elektriske potensialet kan være negativt.

Både i forskjell og absolutt hvis du har valgt en måler. For å se at dette være slik, er det bare å erstatte ladningsfordelingen (ikke testladningen, alle de andre …) med en som har motsatt tegn.

Kommentarer

  • Dette er et fint og kort svar. Kanskje et lite tillegg til hva en måler er, og hvordan du kan velge en slik du liker? (forklaring, referanse / lenke osv.)

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *