15 svar
161 visningar
852sol behöver inte mer hjälp
852sol 1213 – Fd. Medlem
Postad: 28 jan 2020 21:51

Spänning gravitationsfält och elektriskt fält

Kan man dra en parallell till gravitationsfält då man talar om spänning? Är det potentiallskilnaden (som är lägesenergin) mellan exempelvis en boll och marken som blir spänningen? Medan i ett elektriskt fält är det laddningsskillnad som är potentiall skillnaden? Men spänningen i elektriskt fält kan beskrivas som att E är den energi som krävs för att flytta testladdningen q+ och sedan dividerat med den totala laddningen för att få det arbete som krävs för att flytta en laddning?
Tack på förhand

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 28 jan 2020 22:37

Ja, det är därför båda kallas fält.

SaintVenant 3937
Postad: 28 jan 2020 22:54

Detta är relaterat till den fundamentala likheten mellan en elektrisk och gravitationell potential. De bildar radiella, konservativa fält och likheten är slående om man jämför de krafter som uppstår:

Newtons universella gravitationslag

F=Gm1m2r2

Coulombs lag

F=keq1q2r2

852sol 1213 – Fd. Medlem
Postad: 29 jan 2020 14:08

Tack, men kan man tänka laddning som arbetet som krävs för att flytta en + laddning?

Tack på förhand

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 29 jan 2020 14:30
852sol skrev:

Tack, men kan man tänka laddning som arbetet som krävs för att flytta en + laddning?

Nej, lika lite som du kan se massa som arbetet som behövs för att flytta en massa. Laddning och arbete har olika enheter, så det kan inte vara samma sak.

SaintVenant 3937
Postad: 29 jan 2020 14:52
852sol skrev:

Tack, men kan man tänka laddning som arbetet som krävs för att flytta en + laddning?

Tack på förhand

Du har redan fått svar på den här frågan av Smaragdalena tidigare (jag antar att du skrev fel när du skrev laddning och du ville skriva spänning). 

Ja, spänningen är arbetet som krävs för att flytta en positiv laddning från negativ till positiv pol. Du lagrar då potentiell energi som sedan kan omvandlas till arbete. Identiskt som när du lyfter ett objekt från marken.

PATENTERAMERA 5988
Postad: 29 jan 2020 17:01

Spänning = skillnad i potentiell energi per laddningsenhet.

U = spänning. ΔW = skillnad i potentiell energi. q = laddning.

qU = ΔW.

852sol 1213 – Fd. Medlem
Postad: 29 jan 2020 18:00 Redigerad: 29 jan 2020 18:00

Tack, så om spänningen är arbetet som krävs för att flytta en positiv laddning från negativ till positiv pol, innebär det att dividering av med Q bli per enskild positiv ladning? Bestå alltså en positiv testladdning av flera positiva laddningar?

Och ΔW = skillnad i potentiell energi. Hur är det skillnad i arbetet och inte i energin. Eller med E menar man Δ men energin från början är alltid noll så det blir E(slut)-E(start)=E(slut) - 0 ? Fast det blir väl fortfarande inte ΔW?
Tack på förhand

PATENTERAMERA 5988
Postad: 29 jan 2020 20:17
852sol skrev:

Tack, så om spänningen är arbetet som krävs för att flytta en positiv laddning från negativ till positiv pol, innebär det att dividering av med Q bli per enskild positiv ladning? Bestå alltså en positiv testladdning av flera positiva laddningar?

Och ΔW = skillnad i potentiell energi. Hur är det skillnad i arbetet och inte i energin. Eller med E menar man Δ men energin från början är alltid noll så det blir E(slut)-E(start)=E(slut) - 0 ? Fast det blir väl fortfarande inte ΔW?
Tack på förhand

Med W menar jag potentiell energi, och inte arbete. Eftersom E är den elektriska fältstyrkan i elläran, så är det inte brukligt att använda E som energi.

Med ΔW menar jag W(slut) - W(start).

Spänning är inte direkt arbete, dvs mäts inte i joule. Istället mäts spänning i volt vilket är detsamma som joule / coulomb.

852sol 1213 – Fd. Medlem
Postad: 5 feb 2020 21:08

Men jag förstår inte riktigt vad ΔW är för något? För skillnaden i potentiell energi är ju spänning. Sedan kan den enskilda potentialen i en punkt beräknas med V=W/Q?
Tack på förhand

852sol 1213 – Fd. Medlem
Postad: 6 feb 2020 09:31
PATENTERAMERA skrev:

Spänning = skillnad i potentiell energi per laddningsenhet.

U = spänning. ΔW = skillnad i potentiell energi. q = laddning.

qU = ΔW.

Men om ΔW är skillnad i potentiell energi borde inte ΔW=U och inte ΔW=Uq?

Tack på förhand

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 6 feb 2020 10:16
852sol skrev:
PATENTERAMERA skrev:

Spänning = skillnad i potentiell energi per laddningsenhet.

U = spänning. ΔW = skillnad i potentiell energi. q = laddning.

qU = ΔW.

Men om ΔW är skillnad i potentiell energi borde inte ΔW=U och inte ΔW=Uq?

Tack på förhand

Med det resonemanget skulle skillnaden i lägesenergi vara gh och inte mgh. ΔW=U gäller om och endast om  q=1.

852sol 1213 – Fd. Medlem
Postad: 6 feb 2020 11:00

Men brukar man inte säga att spänningen är skillnaden potentiell energi?
Tack på förhand

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 6 feb 2020 15:17

Men brukar man inte säga att spänningen är skillnaden potentiell energi?

Nej, spänning är skillnaden i elektrisk potential.

852sol 1213 – Fd. Medlem
Postad: 6 feb 2020 17:18

Men vad är skillnaden på potentiell energi och elektrisk potential?

Tack på förhand

SaintVenant 3937
Postad: 6 feb 2020 17:38
852sol skrev:

Men vad är skillnaden på potentiell energi och elektrisk potential?

Tack på förhand

Elektrisk potential är potentiell energi per laddningsenhet. Alltså, om du har en skillnad på elektrisk potentiell energi ΔW mellan två punkter har du spänningen:

U=ΔWq

Spänningen mellan två punkter beskriver alltså, så som jag skrev i mitt inlägg för en vecka sedan, hur mycket arbete som krävs för att flytta en laddningsenhet mellan punkterna. Det är alltså viktigt att poängtera att spänning är arbete per laddningsenhet.

Svara
Close