
单位正电荷从某一点移到无穷远时,电场所作的功就是电场中该点的电位。正电荷越多,电位也越高。也叫电势。
电位是电学领域中的基础概念,指电场中某一点单位正电荷所具有的电势能,用于描述电荷在电场中的能量状态。根据《现代汉语词典》(第7版)解释,电位又称“电势”,是衡量电荷在电场中做功能力的物理量,单位为伏特(V)。
在物理学中,电位具有严格定义:设空间某点P的电位值为φ,则φ等于将单位正电荷从无穷远处(电位零点)移动到P点时,电场力所做的功。其数学表达式为: $$ φ = frac{W}{q} $$ 其中W为电势能,q为试探电荷量。根据《物理学名词》(科学出版社,2019版),这一定义体现了电位的标量属性,其数值大小与参考点的选择直接相关。
电位的实际应用主要体现在:
测量电位需使用高阻抗仪器,如数字万用表或电位差计。国际单位制通过约瑟夫森效应实现伏特基准的量子化定义,该标准收录于《国际计量学基础》(中国计量出版社)。
电位(Electric Potential),也称为电势,是描述电场中某一点能量特性的物理量,表示单位正电荷在该点所具有的电势能。以下是详细解释:
电位 ( V ) 的数学表达式为: $$ V = frac{U}{q} $$ 其中:
两点间的电位差称为电压(( Delta V )),公式为: $$ Delta V = V_A - V_B = frac{W}{q} $$ 其中 ( W ) 是电场力将电荷 ( q ) 从点 ( A ) 移动到点 ( B ) 所做的功。电压驱动电荷流动,形成电流。
点电荷的电位:真空中点电荷 ( Q ) 产生的电位为: $$ V = k frac{Q}{r} $$ 其中 ( k ) 为静电力常数(( 8.99 times 10 , text{N·m}/text{C} )),( r ) 为到电荷的距离。
均匀电场中的电位差:若电场强度为 ( E ),两点间距为 ( d ),则: $$ Delta V = E cdot d $$
若有具体场景(如静电场、电路等),可进一步结合实例分析。
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