Electric Field, Work, and Potential

Electric Field, Work, and Potential Energy
Electric fields are similar to gravitational fields - both involve action-at-a-distance forces. In the case of gravitational fields, the source of the field is a massive object and the action-at-a-distance forces are exerted upon other masses. When the concept of the force of gravity and energy was discussed in Unit 5 of the Physics Classroom, it was mentioned that the force of gravity is an internal or conservative force. When gravity does work upon an object to move it from a high location to a lower location, the object's total amount of mechanical energy is conserved. However, during the course of the falling motion, there was a loss of potential energy (and a gain of kinetic energy). When gravity does work upon an object to move it in the direction of the gravitational field, then the object loses potential energy. The potential energy originally stored within the object as a result of its vertical position is lost as the object moves under the influence of the gravitational field. On the other hand, energy would be required to move a massive object against its gravitational field. A stationary object would not naturally move against the field and gain potential energy. Energy in the form of work would have to be imparted to the object by an external force in order for it to gain this height and the corresponding potential energy.


The important point to be made by this gravitational analogy is that work must be done by an external force to move an object against nature - from low potential energy to high potential energy. On the other hand, objects naturally move from high potential energy to low potential energy under the influence of the field force. It is simply natural for objects to move from high energy to low energy; but work is required to move an object from low energy to high energy.

In a similar manner, to move a charge in an electric field against its natural direction of motion would require work. The exertion of work by an external force would in turn add potential energy to the object. The natural direction of motion of an object is from high energy to low energy; but work must be done to move the object against nature. On the other hand, work would not be required to move an object from a high potential energy location to a low potential energy location. When this principle is logically extended to the movement of charge within an electric field, the relationship between work, energy and the direction that a charge moves becomes more obvious.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

สนามไฟฟ้า ทำ งาน และพลังงานศักย์เขตไฟฟ้าจะเหมือนกับฟิลด์ความโน้มถ่วง - ทั้งสองเกี่ยวข้องกับกองกำลังดำเนินการ-ที่หนึ่งห่าง ในกรณีของเขตข้อมูลความโน้มถ่วง แหล่งที่มาของฟิลด์คือ วัตถุขนาดใหญ่ และกำลังดำเนินการ-ที่หนึ่งห่างอยู่นั่นเองเมื่อมวลชนอื่น ๆ เมื่อแนวคิดของแรงโน้มถ่วงและพลังงานกล่าวถึงในหน่วยที่ 5 ของห้องเรียนฟิสิกส์ จะได้กล่าวถึงว่า แรงโน้มถ่วงเป็นแรงภายใน หรือหัวเก่า เมื่อแรงโน้มถ่วงทำงานตามวัตถุการย้ายจากตำแหน่งสูงไปยังตำแหน่งที่ต่ำกว่า มีอาศัยของวัตถุจำนวนพลังงานกล อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการเคลื่อนไหวลดลง มีการสูญเสียพลังงานศักย์ (และเพิ่มพลังงานจลน์) เมื่อแรงโน้มถ่วงทำงานเมื่อมีวัตถุการย้ายในทิศทางของฟิลด์ความโน้มถ่วง แล้ววัตถุที่สูญเสียพลังงานศักย์ พลังงานศักย์ที่เดิม เก็บไว้ภายในวัตถุจากตำแหน่งแนวตั้งหาย ตามวัตถุเคลื่อนที่ภายใต้อิทธิพลของฟิลด์ความโน้มถ่วง บนมืออื่น ๆ จะใช้พลังงานในการย้ายวัตถุขนาดใหญ่กับฟิลด์ของความโน้มถ่วง วัตถุเครื่องเขียนจะย้ายกับฟิลด์ไม่ธรรมชาติ และได้รับพลังงานศักย์ พลังงานในรูปแบบของงานจะต้องเป็น imparted กับวัตถุมีแรงภายนอกเพื่อการนี้สูงและพลังงานศักย์ที่สอดคล้องกันจุดสำคัญจะทำ โดยใช้คำว่าความโน้มถ่วงนี้เป็นที่ต้องทำงาน โดยมีแรงภายนอกในการย้ายวัตถุจากธรรมชาติ - จากพลังงานศักย์ต่ำให้พลังงานศักย์สูง บนมืออื่น ๆ วัตถุธรรมชาติไปจากพลังงานศักย์สูงพลังงานศักย์ต่ำสุดภายใต้อิทธิพลของแรงฟิลด์ มันเป็นเพียงธรรมชาติสำหรับวัตถุจะย้ายจากพลังงานสูงพลังงานต่ำ แต่ทำงานต้องย้ายวัตถุจากพลังงานต่ำให้พลังงานสูงในลักษณะที่คล้ายกัน การย้ายประจุในสนามไฟฟ้าเทียบกับทิศทางของธรรมชาติของการเคลื่อนไหวต้องทำงาน ใช้ออกแรงทำโดยแรงภายนอกจะต้องเพิ่มพลังงานศักย์ไป ธรรมชาติทิศทางของการเคลื่อนที่ของวัตถุคือพลังงานสูงพลังงานต่ำ แต่ต้องทำงานเพื่อย้ายวัตถุจากธรรมชาติ บนมืออื่น ๆ งานจะไม่ต้องย้ายวัตถุจากพลังงานศักย์สูงตำแหน่งตำแหน่งพลังงานศักย์ต่ำสุด เมื่อหลักการนี้จะขยายการเคลื่อนไหวภายในสนามไฟฟ้ามีค่าทางตรรกะ ความสัมพันธ์ระหว่างงาน พลังงาน และทิศทางที่ย้ายค่าธรรมเนียมจะชัดเจนมากขึ้น

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

สนามไฟฟ้า, ผลงานและศักยภาพพลังงาน
สนามไฟฟ้ามีความคล้ายคลึงกับสนามแรงโน้มถ่วง - ทั้งกองกำลังที่เกี่ยวข้องกับการกระทำที่ไกล ในกรณีของสนามโน้มถ่วงที่มาของสนามเป็นวัตถุขนาดใหญ่และกองกำลังกระทำที่ไกลจะกระทำเมื่อมวลชนอื่น ๆ เมื่อแนวคิดของแรงโน้มถ่วงและพลังงานที่ถูกกล่าวถึงในบทที่ 5 ของฟิสิกส์ห้องเรียนมันก็บอกว่าแรงโน้มถ่วงเป็นแรงภายในหรืออนุรักษ์นิยม เมื่อแรงโน้มถ่วงไม่ทำงานเมื่อวัตถุที่จะย้ายจากสถานที่สูงไปยังตำแหน่งที่ต่ำกว่าจำนวนของวัตถุของพลังงานกลเป็นป่าสงวน อย่างไรก็ตามในช่วงของการเคลื่อนไหวที่ลดลงมีการสูญเสียของพลังงานที่มีศักยภาพ (และกำไรจากพลังงานจลน์) เมื่อแรงโน้มถ่วงไม่ทำงานเมื่อวัตถุที่จะเคลื่อนย้ายไปในทิศทางของสนามแรงโน้มถ่วงจากนั้นวัตถุที่สูญเสียพลังงานที่มีศักยภาพ พลังงานที่มีศักยภาพเดิมที่เก็บไว้ภายในวัตถุที่เป็นผลมาจากตำแหน่งในแนวตั้งของมันจะหายไปเป็นวัตถุเคลื่อนที่ภายใต้อิทธิพลของสนามแรงโน้มถ่วง ในทางกลับกันพลังงานจะต้องย้ายวัตถุขนาดใหญ่กับสนามแรงโน้มถ่วงของมัน วัตถุที่หยุดนิ่งจะไม่เป็นธรรมชาติย้ายจากสนามและได้รับพลังงานที่มีศักยภาพ พลังงานในรูปแบบของการทำงานจะต้องมีการแก่วัตถุโดยแรงภายนอกเพื่อให้มันจะได้รับนี้ความสูงและพลังงานที่มีศักยภาพที่สอดคล้องกัน. จุดสำคัญที่จะทำโดยการเปรียบเทียบแรงโน้มถ่วงนี้งานที่ต้องทำโดย แรงภายนอกที่จะย้ายวัตถุกับธรรมชาติ - จากพลังงานที่มีศักยภาพต่ำเพื่อพลังงานที่มีศักยภาพสูง บนมืออื่น ๆ , วัตถุธรรมชาติย้ายจากพลังงานที่มีศักยภาพสูงในการใช้พลังงานที่มีศักยภาพต่ำภายใต้อิทธิพลของสนามพลัง มันเป็นเพียงธรรมชาติสำหรับวัตถุที่จะย้ายจากพลังงานสูงพลังงานต่ำ; แต่การทำงานจะต้องย้ายวัตถุจากพลังงานต่ำเพื่อพลังงานสูง. ในลักษณะที่คล้ายกันที่จะย้ายค่าใช้จ่ายในสนามไฟฟ้ากับทิศทางธรรมชาติของการเคลื่อนไหวจะต้องมีการทำงาน การออกแรงของการทำงานโดยแรงภายนอกจะเปิดเพิ่มพลังงานที่มีศักยภาพไปยังวัตถุ ทิศทางธรรมชาติของการเคลื่อนไหวของวัตถุจากพลังงานสูงพลังงานต่ำ; แต่การทำงานจะต้องทำเพื่อย้ายวัตถุกับธรรมชาติ ในทางกลับกันการทำงานจะไม่ต้องย้ายวัตถุจากสถานที่พลังงานที่มีศักยภาพสูงในการเป็นสถานที่พลังงานที่มีศักยภาพต่ำ เมื่อหลักการนี้จะขยายเหตุผลในการเคลื่อนไหวของค่าใช้จ่ายที่อยู่ในสนามไฟฟ้าความสัมพันธ์ระหว่างการทำงานพลังงานและทิศทางที่จะกลายเป็นค่าใช้จ่ายย้ายที่ชัดเจนมากขึ้น

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

สาขางาน ไฟฟ้า และพลังงานที่มีศักยภาพ
สนามไฟฟ้าคล้ายกับเขต - ความโน้มถ่วงทั้งสองเกี่ยวข้องกับ action-at-a-distance กําลัง ในกรณีที่สนามแรงโน้มถ่วง , แหล่งที่มาของข้อมูลเป็นวัตถุขนาดใหญ่และ action-at-a-distance บังคับนั่นเอง เมื่อฝูงอื่น ๆ เมื่อแนวคิดของแรงโน้มถ่วงและพลังงานที่กล่าวถึงในบทที่ 5 ของฟิสิกส์ห้องเรียน