V-kosmose.com

Суперпозиция электрического потенциала

Физика > Суперпозиция электрического потенциала

 

Как определить суперпозицию потенциала электрического поля: формула электрического потенциала и уравнение электрического поля, скаляры и сложение векторов.

Чтобы вычислить общий электрический потенциал в системе точечных зарядов, необходимо добавить отдельные напряжения.

Задача обучения

  • Разобраться в том, как находится общий электрический потенциал.

Основные пункты

  • Электрический потенциал выступает скаляром и не обладает направлением, а электрическое поле – вектор.
  • Чтобы вычислить напряжение точечных зарядов, необходимо добавить отдельные напряжения: 
  • Чтобы найти полное электрическое поле, нужно приплюсовать отдельные поля в виде векторов, учитывающих масштабы и направления.
  • Суммирование всех напряжений для определения полного потенциального поля именуют суперпозицией электрического потенциала. Намного проще провести сложение скаляров, чем векторов.

Термины

  • Скаляр – количество с величиной, но без направления.
  • Вектор – количество с величиной и направлением.
  • Суперпозиция – суммирование двух и больше полей, охватывающих единое пространство.

Суперпозиция электрического потенциала

Электрический потенциал – количество потенциальной энергии на единицу заряда:

V = PE/q.

Электрический потенциал обусловливается точечным зарядом, где k – постоянная = 9.0 × 109 Н⋅м2/C2. Формула для электрического потенциала точечного заряда напоминает ту, что используют для электрического поля:

E = Fq = kQ/r²

Отличие в том, что электрическое поле уменьшается с квадратом дистанции, а потенциал сокращается линейно с дистанцией. Это похоже на связь гравитационных поля и потенциала.

Электрический потенциал в точке отображает суммирование напряжений каждого точечного заряда (скаляров)

Электрический потенциал – скаляр и не обладает направлением, а электрическое поле – вектор. Чтобы вычислить напряжение из комбинации точечных зарядов, необходимо приплюсовать отдельные напряжения.

Если нужно найти полное электрическое поле, придется прибавить отдельные поля в виде векторов с учетом масштабов и направления.

Суперпозицией электрического потенциала именуют суммирование всех напряжений для поиска полного потенциального поля. Прибавление напряжения, а не электронов сильно упрощает механизм расчетов, потому что суммирование скалярных полей провести намного проще, чем векторных.