Ist die Spannung das Arbeitspotential, das durch die Ladungsdifferenz zwischen zwei Punkten verursacht wird?


Antwort 1:

Nicht die Gebührendifferenz. Die Arbeit an einem geladenen Teilchen ist die Spannungsdifferenz multipliziert mit der Ladung.

Um Klarheit zu schaffen und Vorzeichenprobleme zu vermeiden, gebe ich oft vor, dass Elektronen positiv geladen sind. Ich werde sie Positronen nennen, auch wenn sie nicht die physischen Positronen sind. (Halbleiterlöcher sind die engste Annäherung oder positive Ionen in der Atmosphäre, wenn ein Blitz einschlägt.)

Die Spannung fasst zwei Konzepte zusammen: das "elektrische Potential" eines geladenen Teilchens nach dem Coulombschen Gesetz und die "elektromotorische Kraft".

Die potentielle Energie meines Positrons ist die Ladung (e) multipliziert mit dem "elektrischen Potential" - und ein hohes "elektrisches Potential" bedeutet eine hohe potentielle Energie. (Aufgrund meiner Wahl des Zeichens.)

Eine "elektromotorische Kraft" ist eine Art von Kraft, die meine Positronen von einem niedrigen auf ein hohes elektrisches Potential und eine hohe potentielle Energie drängt. Es bewegt die Ladung physisch irgendwohin. In der Regel handelt es sich jedoch um eine Blackbox, die immer in Volt gemessen wird: Mein Positron wird vom Niederspannungsende zum Hochspannungsende gezwungen. Es entsteht eine Spannungsdifferenz.

Die geleistete Arbeit wird dann die Ladung mal die Differenz des elektrischen Potentials - die "Spannungsdifferenz". (Ein Nebeneffekt: Wenn ich mein Positron an einen Ort mit höherer Spannung bewege, erhöht sich auch die Spannungsdifferenz - bis eine andere Ladung aus dem Weg geräumt wird. Wenn sich keine bewegen kann, ist die Gesamtkraft ausgeglichen und mein Positron ändert den Spannungspegel nicht .)


Antwort 2:

Für eine Gebühr ist es proportional, ja.

Ein skalares Potential ist ein Feld, in dem die potentielle Energie eines Objekts ausschließlich durch die Wertdifferenz zwischen zwei Punkten im Feld bestimmt wird und nicht von dem zwischen ihnen eingeschlagenen Weg abhängt.

Die Spannung ist ein skalares Potential.

Die Änderung der potentiellen Energie ist die Spannungsdifferenz an den beiden Punkten multipliziert mit der Ladung, die bewegt wurde. Volt (V) ist J / C und Ladung (q) wird in C gemessen, also hat V * q Einheiten von J, die Energie / Arbeit sind.

BEARBEITEN: Aktualisiert, um besser zu erklären, was ich laut Kommentar mit "Gegen Gebühr" gemeint habe.