פוטנציאל חשמלי
הגדרה: הפוטנציאל החשמלי הוא סך הכוח החשמלי שפועל על מטען של 1c בעוברו מהאינסוף עד לנקודה הנוכחית.
סימון - V
נוסחה (פוטנציאל חשמלי של מטען נקודתי):
פרמטרים:
k = 9·10⁹ - קבוע קולון [Nm²/c²]
q = המטען החשמלי היוצר את הפוטנציאל [c]
r = המרחק מהמטען לנקודה [m]
V = הפוטנציאל החשמלי [V]
יחידות מידה: v
בנוסחה נציב את הסימן של q כפי שהוא (חיובי או שלילי).
שיעור וידאו · חינם לרשומיםההסבר המלא בווידאו
המושג הזה מוסבר גם בווידאו
ההסבר המלא של פוטנציאל חשמלי בשיעור וידאו, עם דוגמאות פתורות צעד צעד
לצפייה בחינםנכנסים בקליק אחד עם גוגל, בלי כרטיס אשראידוגמה 1תרגיל פתור צעד-אחר-צעד
חשב את הפוטנציאל החשמלי בנקודה P הנמצאת במרחק 5cm ממטען נקודתי q = -8·10⁻⁶c.
q = -8·10⁻⁶c, r = 5cm = 0.05m
Vp = ?
V = kq/r
Vp = (9·10⁹ · (-8·10⁻⁶))/0.05 = -1440000
Vp = -1.44·10⁶v
Vp = ?
V = kq/r
Vp = (9·10⁹ · (-8·10⁻⁶))/0.05 = -1440000
Vp = -1.44·10⁶v
דוגמה 2 לחצו לפתיחה ‹
במרחק 4cm ממטען נקודתי Q הפוטנציאל החשמלי הוא V = 2.25·10⁶v. חשב את גודל וסימן המטען.
V = 2.25·10⁶V, r = 4cm = 0.04m
Q = ?
V = kQ/r
Q = Vr/k
Q = (2.25·10⁶ · 0.04)/(9·10⁹) = 1·10⁻⁵
Q = 1·10⁻⁵c
Q = ?
V = kQ/r
Q = Vr/k
Q = (2.25·10⁶ · 0.04)/(9·10⁹) = 1·10⁻⁵
Q = 1·10⁻⁵c
דוגמה 3 לחצו לפתיחה ‹
על ציר אופקי ממוקמים שני מטענים, q₁ = 6·10⁻⁶c ממוקם בנקודה x = 0m ו-q₂ = -8·10⁻⁶c ממוקם בנקודה x = 0.4m.
חשב את הפוטנציאל החשמלי בנקודה A הנמצאת בx = 0.15m.
q₁ = 6·10⁻⁶c, q₂ = -8·10⁻⁶c, r₁ = 0.15m, r₂ = 0.25m
Vᴀ = ?
Vᴀ = V₁ + V₂
Vᴀ = kq₁/r₁ + kq₂/r₂
Vᴀ = (9·10⁹ · 6·10⁻⁶)/0.15 + (9·10⁹ · (-8·10⁻⁶))/0.25 = 72000
Vᴀ = 7.2·10⁴V
Vᴀ = ?
Vᴀ = V₁ + V₂
Vᴀ = kq₁/r₁ + kq₂/r₂
Vᴀ = (9·10⁹ · 6·10⁻⁶)/0.15 + (9·10⁹ · (-8·10⁻⁶))/0.25 = 72000
Vᴀ = 7.2·10⁴V