PL

Kalkulator potencjału elektrycznego

Ten kalkulator potencjału elektrycznego podaje potencjał w woltach. Ładunek punktowy 10 nC wytwarza w odległości 0,3 m potencjał 299,585 V.

Przykład: Co jest dane: Ładunek punktowy i odległość · Ładunek q 10 nC · Odległość r od ładunku 0,3 m → Wynik: V = 299,585 V (potencjał elektryczny). Źródło: NIST CODATA 2022: vacuum electric permittivity ε₀ = 8.8541878188 × 10⁻¹² F/m; Coulomb constant k = 1/(4πε₀) = 8.9875517862 × 10⁹ N m² C⁻². Stan na: .

nC
Ujemny dla ładunków ujemnych. 1 nC = 10⁻⁹ C.
m
Musi być większa od 0; potencjał odnosi się do nieskończoności.
Moje narzędziaWpisane dane są zapisywane tylko w tej przeglądarce.

Wynik

Wynik
V = 299,585 V (potencjał elektryczny)
Wszystkie postacie
WielkośćWartość
Potencjał elektryczny V299,585 V
Natężenie pola ładunku punktowego E = k·|q|/r²998,617 V/m
Stała Coulomba k8 987 551 786,2 N·m²/C²
Kroki obliczeń
  • V = k·q / r = 8 987 551 786,2 N·m²/C² · 10 · 10⁻⁹ C / 0,3 m = 299,585 V.
  • E = k·|q| / r² = 8 987 551 786,2 · 10 · 10⁻⁹ / (0,3)² = 998,617 V/m.
Potencjał ładunku punktowego odnosi się do zera w nieskończoności. Ładunki dodatnie dają potencjał dodatni, ujemne – ujemny. Dotyczy próżni (w materii k dzieli się przez ε_r).

Jak to obliczamy

Potencjał elektryczny V mówi, ile energii potencjalnej ma jednostkowy ładunek w danym miejscu. Mierzy się go w woltach (1 V = 1 J/C). Napięcie między dwoma punktami to różnica ich potencjałów.

Wzory

Dla ładunku punktowego q: V = k·q / r, gdzie k = 1/(4π·ε₀) = 8 987 551 786,2 N·m²/C² to stała Coulomba (ε₀ = 8,8541878188 × 10⁻¹² F/m, CODATA 2022). Natężenie pola wynosi E = k·|q| / r². Ogólnie V = W / q (praca na jednostkę ładunku), a w polu jednorodnym V = E·d.

Przykład

Ładunek 10 nC wytwarza w odległości r = 0,3 m potencjał V = 8 987 551 786,2 · 10 · 10⁻⁹ / 0,3 = 299,585 V; natężenie pola wynosi tam E = 998,617 V/m. Dla −10 nC wychodzi -299,585 V. Jeśli wykonano 3 mJ pracy na ładunku 10 µC, to V = 3 · 10⁻³ / (10 · 10⁻⁶) = 300 V. W polu jednorodnym 1500 V/m na odcinku 0,2 m V = 300 V.

Najczęściej zadawane pytania

Czym różni się potencjał od napięcia?

Potencjał jest przypisany do miejsca (względem zera); napięcie to różnica dwóch potencjałów.

Jak obliczyć potencjał ładunku punktowego?

Ze wzoru V = k·q / r. Dla 10 nC i 0,3 m wychodzi 299,585 V.

Dlaczego potencjał może być ujemny?

Bo ma znak ładunku: ładunek ujemny daje potencjał ujemny; −10 nC w odległości 0,3 m daje -299,585 V.

Źródła i podstawa prawna

Stan na: · Zasady redakcyjne

Podobne narzędzia