Айрат Фасхеев
август 2017.
52

не могли бы объяснить простым человеческим языком не особо углубляясь, понятия "потенциал в электрическом поле ", "разность потенциалов" привести аналогии?

Ответить
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
0
1 ответ
Поделиться

Представьте себе, что есть некий тариф для поездок. Если маршрут начнется в какой-то точке А, а закончится в точке В, имеющей более высокий тариф, пассажир заплатит определенную итоговую цену за поездку, равную произведению его веса на разность тарифов в точках В и А. За обратную поездку из В в А заплатит уже не пассажир, а самому пассажиру: полная поездка из А в А окажется, в итоге, полностью бесплатной.

Маршрут поездки и тарифы в точках на пути не повлияют на итоговую цену (важны только значения тарифа на старте и на финише), но во время пути придется либо самому платить блюстителям тарифа, либо принимать от них деньги. А проезд до промежуточного полустанка может оказаться дороже окончательной цены поездки. Для такой оказии важно иметь побольше денег, иначе вы так и застрянете на пол-пути, или придется повернуть и искать маршрут, где по карману будут абсолютно все полустанки. Но по преодолении всех трудностей, о них можно смело забыть, ибо всю переплату вам честно вернут (возможно даже задолго до финиша).

К сожалению (или к счастью), помимо блюстителей тарифа на пути могут встретиться рекетиры, отнимающие часть денег безвозвратно. И иные персонажи, отбирающие или дающие вам деньги вне связи с тарифом.

Так вот, в этой анологии "тариф" - это потенциал электрического поля (в рассмотренном случае - постоянного, не меняющегося с течением времени). "Пассажир" - перемещающийся в пространстве точечный заряд. "Вес" - величина заряда (аналогом отрицательного заряда будет отрицательный "вес")." Деньги" - энергия. "Цена" (поездки, промежуточные "цены" и вообще - обмен деньгами) - это затрата энергии, или ее получение.

Пока "денежные расчеты" идут по тарифу, речь идет о затрате или получении энергии в связи с силой, действующей со стороны поля на заряд. А если вспомнить формулу, связывающую работу с силой и перемещением, получим из нее формулу связи силы со стороны поля с потенциалом поля (вернее, с его пространственной производной - градиентом).

Кроме потенциальных на объект могут действовать и иные силы. Например, силы трения (рекетиры), которые энергию (часть "денег") отберут, а назад не вернут (механическая энергия превратится в тепловую). Или, скажем, гравитационные - тоже потенциальные, но не имеющие ничего общего с зарядами и электричеством (совсем другой "тариф" и иная оценка свойств "пассажира").

1
Прокомментировать
Ответить