Разность электрических потенциалов в однородном электрическом поле

Мистер П. и класс выводят разность электрических потенциалов, объединяя общие определения электрического потенциала и изменения электрической потенциальной энергии заряда, движущегося в однородном поле между двумя параллельными пластинами с противоположными зарядами. Бобби объединяет два уравнения, и заряд полностью сокращается, в результате чего разность электрических потенциалов между двумя точками в однородном электрическом поле становится равной отрицательному значению напряженности электрического поля, умноженному на расстояние между точками, ΔV = -EΔr. Мистер П. объясняет, почему разность электрических потенциалов часто полезнее, чем сам электрический потенциал: она существует между двумя точками в поле независимо от того, находится ли там заряд или нет, в отличие от изменения электрической потенциальной энергии, для которого требуется наличие заряда. На занятии разбирается полный пример с использованием закона сохранения механической энергии для определения скорости положительного заряда, выпущенного из состояния покоя на положительной пластине и ускоренного в направлении отрицательной пластины. Затем рассматривается, что происходит математически, если заряд отрицательный: уравнение потребовало бы извлечения квадратного корня из отрицательного числа, что, по словам г-на П., «физически невозможно», поскольку отрицательный заряд, выпущенный на положительной пластине, на самом деле будет ускоряться в направлении положительной пластины, а не отрицательной. Хотите конспект лекции? → https://www.flippingphysics.com/ap2-electric-potential-difference.html Спасибо Херардо Гарсиа и всем моим замечательным подписчикам на Patreon. Пожалуйста, рассмотрите возможность ежемесячной поддержки на http://patreon.com/FlippingPhysics Спасибо Кристоферу Беке и Джули Лангенбруннер за то, что они были моей командой контроля качества этого видео. http://flippingphysics.com/quality-control.html Разделы: 0:00 Введение 0:19 Вывод ΔV в однородном электрическом поле 1:41 Пробный заряд и почему заряды взаимно компенсируются 3:13 Что означает разность электрических потенциалов 5:02 Пример установки с параллельными пластинами 8:51 Отрицательные заряды и физически невозможное #ЭлектрическаяПотенциальнаяЭнергия #ЭлектрическийПотенциал #РазностьЭлектрическихПотенциалов Стандарты учебной программы: AP Physics 2, Раздел 10 Электрическая сила, поле и потенциал, Тема 10.5 Электрический потенциал 10.5.A.3: Разность электрических потенциалов между двумя точками — это изменение электрической потенциальной энергии на единицу заряда при перемещении пробного заряда между двумя точками. Соответствующее уравнение: ΔV = ΔU_E/q Физика AP C: Электромагнетизм, Раздел 9 Электрический потенциал, Тема 9.2 Электрический потенциал 9.2.A.3: Разность электрических потенциалов между двумя точками — это изменение электрической потенциальной энергии на единицу заряда при перемещении пробного заряда между двумя точками. 9.2.B.1: Значение компоненты электрического поля в любом направлении в данной точке равно отрицательному значению пространственной скорости изменения электрического потенциала в этой точке. Кембриджский уровень A (9702) 18.2.1: вспомнить и использовать E = ΔV/Δd для расчета напряженности поля однородного поля между заряженными параллельными пластинами. 18.5.2: вспомнить и использовать тот факт, что электрическое поле в точке равно отрицательному значению градиента потенциала в этой точке. Физика IB D.2 (Понимание) [Соотношение электрического поля и потенциала]: напряженность электрического поля E как градиент электрического потенциала, заданный формулой E = -ΔVe/Δr. Онтарио (SPH3U/SPH4U) D2.3 (SPH4U): анализ и решение задач, связанных с электрической силой, напряженностью поля, потенциальной энергией и потенциалом в контексте однородных и неоднородных электрических полей. JEE Main & NEET Раздел 11 Электростатика: электрический потенциал, разность потенциалов, эквипотенциальные поверхности и электрическая потенциальная энергия. Gaokao C3.1.5: «Знать, что заряд в электростатическом поле обладает электрической потенциальной энергией. Понимать потенциальную энергию, потенциал и разность потенциалов. Знать взаимосвязь между разностью потенциалов и напряженностью поля в однородном поле и анализировать движение заряженных частиц в поле». Физика по австралийской учебной программе, Модуль 3 Электричество и магнетизм ACSPH105: «Когда заряженное тело движется или перемещается из одной точки в другую в электрическом поле и его потенциальная энергия изменяется, над полем или посредством поля совершается работа (ACSPH105)». MCAT, Категория содержания 4C: Электрохимия и электрические цепи и их элементы Электростатика (PHY) [Электростатическая энергия, электрический потенциал]: «Электростатическая энергия, электрический потенциал в точке пространства».