电势差和电位差(电势能和电位差的区别)

94 2023-01-20 11:03

1. 电势能和电位差的区别

答案:这可以从电势差的定义来看。电场中两点间的电势差等于在这两点间移动正电荷时,电场力所做的功与被移动电量的比值。

这个公是电场力与电场力方向移动距离的乘积,跟电势能无关,电荷量也跟电势能无关,所以电势差与电势能没有关系。

2. 什么是电位差,等电位,电势

电位一般指电势。

静电场的标势称为电势,或称为静电势。在电场中,某点电荷的电势能跟它所带的电荷量(与正负有关,计算时将电势能和电荷的正负都带入即可判断该点电势大小及正负)之比,叫做这点的电势(也可称电位),通常用φ来表示。

电势是从能量角度上描述电场的物理量。(电场强度则是从力的角度描述电场)。电势差能在闭合电路中产生电流(当电势差相当大时,空气等绝缘体也会变为导体)。电势也被称为电位。

扩展资料:

应用领域:

超导结和耦合超导结:

(1) 热噪声在超导结中引起的静电势的多次增加和多次减少: 研究人员研究了在过阻尼和欠阻尼两种情况下、在考虑了热噪声和有交流信号和直流信号同时输入的情况下的超导结两端的静电势。

研究表明,随着温度的增加(热噪声的强度和温度成正比),静电势会多次被增加和多次被减小 (静电势多次被增加的峰值对应于静电势的共振激活现象)。另外,超导结两端的静电势还表现出(噪声引起的) 热噪声加强稳定的现象。

(2) 耦合超导结系统(或器件)中时空噪声的出现和其对输运的影响: 在该研究中,研究人员首次发现了时空噪声可能出现在耦合超导结系统(一个超导量子干涉器件)中,并且时空噪声与电子对的波函数的相差的关联所引起的系统的对称破缺能够引起输运。

通过对两个模型(一个高斯噪声模型和一个电报噪声模型)的研究,研究人员发现在所研究的耦合超导结系统中几率流总是负的并且随着热噪声强度的增加而会出现一个“井”。根据研究人员的研究结果,研究人员可以控制噪声使几率流处于有利于科研人员的实验要求的状态。

比如,如果研究人员希望在实验中得到较大的负几率流时,研究人员可以采取下面的两个措施:a). 在一定的环境扰动下,我们可以适当地调整温度使负几率流处于上面所提到的“井” 的附近 (热噪声的强度与温度成正比)以便于得到有利于我们实验要求的结果;b). 在一定的温度下,研究人员们应当采取一定的措施来调节环境扰动以便使负几率流的绝对值尽可能地大。

(3) 一个热-惯性“ratchet”超导量子干涉器件(耦合超导结)中的混沌噪声输运:研究了一个热-惯性“ratchets”超导量子干涉器件中在有周期信号的输入的情况下的混沌噪声输运。 研究表明,通过控制温度和外部输入信号的强度,研究人员可以使输运的方向反号。当温度足够低时,研究人员很容易得到混沌输运; 但当温度足够高时,输运主要是热噪声输运。

(4) 环境扰动下的耦合超导结: 研究人员在考虑了内部热涨落和外部环境扰动的情况下研究了一个SQUID[超导量子干涉器件(耦合超导结)],发现外部环境的扰动可在SQUID中引起输运,通过控制内部热涨落和外部环境的扰动之间的关联可使静电势反号;并发现随着系统内部温度的增加,电流—电压特性越来越接近于正常状态下的欧姆定律。

(5) 热涨落和环境扰动的关联可在单个超导结中引起的静电势:它们却在国际上激起了大量科研工作者的研究兴趣。在相关论文中研究人员研究了外部环境的扰动所引起的噪声与内部热涨落的关联在超导结中所引起的静电势。研究表明,系统内部的热涨落和外部环境的扰动之间的关联可以引起对称破缺,从而在超导结中引起静电势。

3. 电势差和电位差一样吗

电位差和电势差没有区别,是一个概念,都是指电压。

是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功,电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。

电压的国际单位制为伏特(V,简称伏),常用的单位还有毫伏(mV)、微伏(μV)、千伏(kV)等。此概念与水位高低所造成的“水压”相似。

需要指出的是,“电压”一词一般只用于电路当中,“电势差”和“电位差”则普遍应用于一切电现象当中。

4. 电势能与电势差的区别

形象地解释的话,可以这么来讲。

电学中有许多物理量可以和力学类比的。

比如电势

和电势能

可以这么想,电势φA=Ep/q。在国际单位制中的单位是伏特(V)。为标量,很重要的一点是它的大小是与选取面有关,所以我们可以很容易地联想到另一个物理量高度

电势能

ε=qφ(其中ε为电势能,q为电荷量,φ为电势)。通过电势-高度,有点物理基础的很容易想到:重力势能。

二者的关系很明确,在参考面已选取的情况下,随着高度的增加,重力势能也相应的增大。对应地,根据公式,q不变,随着电势的增大,电势能也逐步增加。

自己悟一下就可以的。

拓展一下,好多电学量都可以通过类比来加深印象,方便理解。

诸如:

力学:质量m,加速度a,高度h,高度差△h,重力势能mgh。电学:电荷量q,场强E,电势φ,电势差△φ=U,电势能qφ。

1.质量-电荷量

都是一个物体所有的基本属性。

2.加速度a(或者重力加速度g)-场强E

矢量。分别描述重力场和电场。只与场的性质有关。

3.高度差△h-电势差U

知道电势与高度的相似处后,这个也不难理解了。△h=h2-h1。UAB=UA-UB。唯一不同的是高度差是末状态

减去初状态

,数学的矢量一样,

矢量AB表示矢量B的坐标减去矢量A的坐标。而电势差则是相反的,需要注意。

4.重力势能-电势能

已做解释,略。

其实可以发现,不仅是物理,几乎所有的理科,都可以类比地来学习,这样记忆不但可以吃透知识,也可以拓宽一下眼界。

高中的电学物理量多而繁杂,这样记忆也不失为一种好的方法。

5. 电位和电势有何区别及联系

对于电路来说,电位是指某点的电位,一般以接地点(公共端)作为基准,就是零电位。电位是指电场移动单位电荷做的功,带正电荷有较高的电位, 电压就是电位差,是指两点之间的,与零点的选择无关。 电动势是电源内部非静电力产生的电位差。 这都是通俗的说法,不是严格的定义。

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