Зависит ли разность потенциалов от размера объекта - физиков.нет
0 голосов
/ 19 октября

Скажем, объект А получил число электронов х и теперь имеет потенциал на 1 В выше относительно нейтрального заземления.

Теперь, если объект B, который в 2 раза больше объекта A, получит такое же количество электронов x, достигнет той же разности потенциалов относительно земли или нет (по моему мнению, да, потому что батареи могут быть вразные размеры и доставляют одинаковое напряжение)

Также это меняется в зависимости от формы объекта. Благодарю.

1 Ответ

2 голосов
/ 19 октября

Количество электронов на объекте не имеет большого отношения к его потенциалу. Имеет значение , как эти электроны расположены на объекте, и, в частности, сколько энергии требуется, чтобы подтолкнуть электроны к этому расположению .

У нас уже естьтермин для этой концепции - емкость . Объект с высокой емкостью сохраняет заряд в устройстве, которое позволяет относительно легко добавлять больше;напротив, для добавления заряда к объекту с низкой емкостью требуется гораздо больше работы. Работа, которую вы выполняете, чтобы наложить заряд на объект, равна количеству потенциальной энергии, которую имеет объект, так же, как объем работы, которую вы продвигаете (без трения) объекта в гору, равен потенциальной энергии гравитации, которую он имеет навершина холма. Таким образом, при той же величине заряда объект с меньшей емкостью будет иметь более высокий потенциал.

Емкость в целом зависит от формы и размераобъект, и эмпирическое правило заключается в том, что более крупные объекты обычно имеют более высокую емкость (есть множество исключений, так что воздержитесь от фактического использования этого, если вы не сравниваете объекты одинаковой формы и состава). Это имеет смысл, потому что больший объект будет иметь более низкую плотность заряда для того же заряда;это означает, что электрическое поле, как правило, ниже, и, следовательно, электростатическая сила на входящие заряды ниже. В крайнем случае, гигантский объект, такой как Земля, обладает смехотворно высокой емкостью, поэтому вы можете добавить к нему столько заряда, сколько захотите (в любом разумном человеческом масштабе), не меняя потенциал. Вот почему мы всегда используем «землю» (потенциал Земли) в качестве эталона и поглотителя заряда.

Кроме того, батареи действительно не накапливают заряд. Они накапливают химическую энергию и используют эту химическую энергию для разделения электронов и ионов.

...