Mitől függ a két pont közti elektromos feszültség nagysága?
Megtanultuk órán hogy U=W/q. Levezettük hogy:
WˇAB=F*d*cosα, tehát
WˇAB=E*q*d*cosα, azaz
UˇAB=E*d*cosα.
Nos szeretem a fizikát szóval elkezdtem számolgatni és "összefüggéseket keresgélni". :)
E=F/q
E=(k*[Q*q]/r^2)/q
E=k*(Q/r^2). Ezt szintén csak tanultuk.
Ezekből következik, hogy:
UˇAB=k*(Q/r^2)*d*cosα.
lehet hogy itt hibázok, de az én értelmezésem szerint r=d, hisz mindkettő a két pont közti távolságot jelöli. Tehát egyszerűsítve:
UˇAB=k*(Q/r)*cosα.
Ha a cosα-t figyelmen kívül hagyjuk akkor megkapjuk azt hogy két pont közt akkor nagyobb a feszültség ha nagyobb az elektromágneses teret kiváltó Q töltésünk, vagy ha az A és B pont közti távolság kisebb.
Itt akadtam el. A képletek szerint minél kisebb a távolság annál nagyobb a feszültség, de az eredeti U=W/q képlethez igazodva ennek pont fordítva kéne lennie szerintem. Hisz minél nagyobb az elmozdulás annál nagyobb a munka (W=F*s*cosα) és minél nagyobb a munka annál nagyobb a feszültség.
Előre is köszönöm a válaszokat. :)
Én képletek nélkül, és lehet képtelenségeket írok, de hátha a gondolatmenetem erősíti, vagy gyengíti az egyik eredmény helyességét.
Szóval.. ugye a feszültség különbség töltéskülönbséget jelent, vagyis A pontban több/kevesebb szabad elektron van, mint B ponton.
Minden közeg ellenállás, a szigetelő is, csak nagyobb.
Lényeg, hogy a töltéskülönbség mindig kiegyenlítődni igyekszik, és ha ez befejeződik, nem lesz feszültség.
Nyilván leggyorsabban vezetőn keresztül történik meg, kis szigetelésnél tovább tart, nagyobb szigetelésnél még tovább, ami mondjuk ugyanazon anyagnál, pl. levegőnél egyenlő a nagyobb távval.
Pl. zársz egy áramkört 200Mohmal, akkor kisebb lesz a végein mérhető feszültség, mint az ellenállás nélkül. Ha 10ohmal zárod, még kisebb lesz. Vagy 1kV átüt 1cm levegőn, szóval minél messzebb van, annál tovább marad meg a töltéskülönbség, vagyis feszültség.
Köszönöm a válaszokat!
Az 1. válaszoló kommentjét nem teljesen értettem meg, mert csak átfutottam szemmel (eléggé sok dolgom van és sietek, de majd később értelmezem).
A 2. kommentelő pedig a kifejtésem elolvasása nélkül gyakorlatilag semmit sem tud a kérdésről, de mindegy. :)
Egyébként csak a potenciál meghatározásánál használjuk a nullpontot/ végtelen távoli pontot.
Egy dolgot elfelejtesz...elektrosztatikában a Coulomb Erővel foglalkozunk, és ez az erő annál nagyobb, minél kisebb a két ponttöltés közti táv. Ráadásul az F képletében a nevezőben szerepel egy távolság-négyzetes tag...ez a definíciója a Coulomb Erőnek. A feszültség pedig két pont közti potenciálkülönbség, az erővonalat pedig tudjuk úgy is értelmezni, hogy egy ponttöltést használunk csak, és az attól r távra lévő pontok halmazán kérdezzük meg, hogy mennyi az E, és ebből adódóan mennyi a Feszültség...itt az Erő nem játszik szerepet, az erőhöz elvileg két darab ponttöltés kell legalább. Másrészről pedig a Munka képlete sablonosan F*r, vagyis nem csak az igaz, hogy annál nagyobb a munka, minél nagyobb az elmozdulás, hanem az is, hogy az erő növelésével is nő a munka...nem mindegy, hogy 10 méteren 1000 N erővel tolok egy raklapot, vagy csak 100N erővel...;)
azt figyelembe véve, amit pedig a Coulomb Erőről írtam, könnyen belátható, hogy mondjuk egy rögzített pozitív q ponttöltéstől elkezdek cipelni egy negatív töltésűt, akkor az őket összehúzó erő annál jobban csökken, minél távolabbra kerülök...vagy fordítva, hogy egy rögzített pozitív felé r távból elkezdek tolni egy szintén pozitívat.
üdv
28/F
LastOne.Left
"Egyébként csak a potenciál meghatározásánál használjuk a nullpontot/ végtelen távoli pontot."
A potenciálkülönbség meg nem más, mint a feszültség.
Egyébként azt se felejtsd el, hogy a ponttöltés tere nem homogén. Tehát ez itt nem jó:
UˇAB=k*(Q/r^2)*d*cosα
A homogén térre vonatkozó UˇAB=E*d*cosα képletet használtad inhomogén terű ponttöltésre.
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!