電位與電位差 @ 小P的教材 :: 隨意窩 Xuite日誌
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  • 200602192238電位與電位差

    電位、電位能與電位差(電壓)

    一、電能是位能的一種,也就是這種能量和「位置」有關。在重力位能中,位置越高、質量越大的物體重力位能越大。在電位能中,則是電位(電的位置)越高、電量越大的物體電位能越大。電量是指帶電的多寡,單位是庫侖。

    二、電位是以正電來定義的。如果有一個正電在某個電場中自由的「落下」了,那麼那個正電就是往「低電位」的方向加速移動;反方向就是所謂的「高電位」的方向。如圖一所示,一個自由正電在此電場中,會向左方加速,代表左方是低電位,右方是高電位。造成電位高低的原因是因為正負電荷。在正電荷附近是高電位;遠離正電荷則是低電位,負電荷附近則是低電位;遠離負電荷則是高電位。負電荷則是從低電位往高電位移動。

    圖一、電位的定義

    三、如果施力將圖一中的正電荷向右等速度推過去,位能就會升高。如果我推的越遠,這個電荷所具有的位能就越高。如果電荷數越多或者電場越強,位能也會越高。

    四、每庫侖的電荷在電場中的兩點所具有的電位能差距就是電位差V。電位差用來表示在這樣的電場中,一庫侖的正電在不同位置時的電位能差距。

    V=E/Q

            如果我需要計算N庫侖的電荷在這兩個位置的電位能差距,只要把電位差乘以N就可以了。

    E=Q×V

            這裡所指的電位差也就是所謂的「電壓」

    五、電池的電壓=1.5V的意思就是指電池會給予每一庫侖的電量1.5焦耳的能量。

    例題:市售充電電池(1.2V)上寫著2000mAhr是指這個電池若用2000毫安培放電,可以放電一個小時。請問這顆電池共放出多少焦耳的能量?

    解答:2000mA=2A,意思是每秒鐘有兩庫侖的電量通過。也就是一個小時會通過

    2×3600=7200庫侖

    的電量放出來。1.2V的意思是每庫侖的電量要帶走1.2J的能量,所以總共帶走的能量為

    1.2×7200=8640J

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