Als algemeen concept is de potentiële energie van een configuratie gelijk aan het werk dat wordt gedaan door een externe kracht tegen een bestaande conservatieve kracht. Het is dit uitgevoerde werk dat in het lichaam wordt opgeslagen als zijn potentiële energie. Op deze manier kan ik het elektrische potentieel op een bepaald punt in een elektrisch veld berekenen.
Laten we het potentieel van de volgende configuratie berekenen: 
De afschrijving $ q $ (dwz 1C) wordt verplaatst naar $ Q $ , tegen de elektrostatische afstotingskracht als gevolg van $ Q $ . Laat het een klein stukje worden verplaatst $ dr $ richting $ Q $ , zodat het werk van externe krachten $ F.dr $ , wat positief moet zijn aangezien de externe kracht en de verplaatsing in dezelfde richting zijn. Deze conclusie zou me echter een negatief elektrisch potentieel geven bij integratie voor limieten $ infinity $ naar $ r $ . Het boek zegt dat elektrisch potentieel positief moet zijn, waar ben ik fout gegaan? Sommige boeken proberen dit uit te leggen door het uitgevoerde werk te berekenen met elektrische kracht en niet met externe kracht.
Het kan een duplicaat zijn van Waarom is elektrisch potentieel positief? maar ik heb “daar ook geen antwoorden
Antwoord
Ik geloof je verwart het werk door het elektrische veld met het verrichte werk op het deeltje .
-
Door het elektrische veld: De radiale kracht van het elektrische veld is altijd naar buiten gericht, en de verplaatsing van de lading gaat in dit geval naar binnen. De integraal die je hebt gespecificeerd, zal dus negatief zijn. Dat wil zeggen, het werk dat wordt gedaan door het elektrische veld is negatief.
-
Op het deeltje: De kracht die op de lading moet worden uitgeoefend (zwaartekracht, relativiteit, geïnduceerde vectorpotentiaal enz. negerend) om deze van oneindig naar de radiale afstand $ r $ te krijgen, is op zijn minst gelijk en tegengesteld op de kracht van het elektrische veld dat op de lading inwerkt. Het wijst dus altijd naar binnen. Gegeven dat de lading naar binnen gaat, zal de werkintegraal positief uitkomen.
Antwoord
Het elektrische potentieel kan negatief zijn.
Zowel in verschil als absoluut als u een meter heeft gekozen. Om te zien dat dit moet zijn, vervangt u gewoon de ladingsverdeling (niet de testlading, alle andere …) door een met het tegenovergestelde teken.
Opmerkingen
- Dit is een leuk en kort antwoord. Misschien een kleine toevoeging over wat een gauge precies is en hoe je er een naar wens kunt kiezen? (uitleg, referentie / link, etc.)