۲۰ امتحان نهایی / فیزیک · الکتریسیته
نقطه، بار، اختلاف، انرژی

پتانسیل الکتریکی؛
ویژگی نقطه را از انرژی بارِ قرارگرفته در آن جدا کن

پتانسیل به نقطه و بارهای منبع مربوط است؛ انرژی پتانسیل به بار آزمون نیز وابسته می‌شود. این دو را جدا بنویس و بعد با اختلاف پتانسیل و کار به هم وصل کن.

V

منبع‌ها و بار آزمون را جدا علامت بزن

بارهایی که میدان و پتانسیل را می‌سازند از باری که جابه‌جا می‌شود نقش متفاوتی دارند. مقدار بار آزمون را بی‌دلیل وارد محاسبهٔ پتانسیل نقطه نکن.

کمیت نرده‌ای را جبری جمع کن

پتانسیل جهت برداری ندارد؛ سهم هر منبع را با علامت خودش حساب و جمع جبری کن. فاصله باید از همان بار منبع تا نقطهٔ موردنظر اندازه‌گیری شود.

کارت حل پتانسیل

منبع‌ها ← نقطهٔ مرجع ← فاصله‌ها ← پتانسیل نقاط ← ΔV ← بار آزمون ← ΔU ← کار/سرعت

صفر پتانسیل را از صفر میدان جدا کن

خنثی‌شدن جمع نرده‌ای پتانسیل الزاماً به معنای خنثی‌شدن بردارهای میدان نیست. هرکدام را با قانون و نوع جمع خودش بررسی کن.

اختلاف پتانسیل را با ترتیب درست بنویس

نقطهٔ نهایی و آغازین را پیش از تفریق مشخص کن. جابه‌جایی ترتیب دو نقطه علامت اختلاف و در ادامه علامت تغییر انرژی را عوض می‌کند.

انرژی پتانسیل را با علامت بار بساز

رابطهٔ انرژی با پتانسیل شامل بار جابه‌جاشونده است. برای بار منفی، جهت تغییر انرژی نسبت به تغییر پتانسیل وارونه می‌شود؛ این علامت را در جایگذاری حفظ کن.

کار میدان را از تغییر انرژی نتیجه بگیر

کار نیروی الکتریکی و تغییر انرژی پتانسیل علامت مخالف دارند. اگر عامل بیرونی با شرایط دیگری دخالت می‌کند، نوع کار را صریح نام ببر.

حرکت خودبه‌خودی را با انرژی کنترل کن

در حرکت تحت اثر میدان و بدون اتلاف، کاهش انرژی پتانسیل می‌تواند با افزایش انرژی جنبشی همراه شود. صرفاً نگوی بار مثبت به پتانسیل کمتر می‌رود؛ شرایط حرکت را نیز بخوان.

سطح هم‌پتانسیل را با جابه‌جایی بسنج

اگر ابتدا و انتها پتانسیل یکسان دارند، تغییر انرژی پتانسیل الکتریکی ناشی از این جابه‌جایی صفر است. طول مسیر به‌تنهایی اختلاف پتانسیل نمی‌سازد.

واحدها را به زبان فیزیکی تفسیر کن

ولت را به‌عنوان انرژی بر واحد بار بشناس و ژول را برای انرژی نگه دار. عدد یکسان با واحد متفاوت پاسخ یک کمیت دیگر است.

پاسخ را با دو روش کنترل کن

یک‌بار از علامت بارها و جهت تغییر و یک‌بار از رابطهٔ انرژی نتیجه را بسنج. برای میدان به الکتریسیتهٔ ساکن و برای ذخیرهٔ انرژی به خازن برو.