ความต่างศักย์ไฟฟ้า
(electrical
potential
difference)
ความต่างศักย์
(Potential
difference)
คือ
ปริมาณในฟิสิกส์ที่เกี่ยวข้องกับปริมาณพลังงานในการย้าย
วัตถุจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุด
โดยต้านแรงที่มากระทำ
คำนี้มักใช้เป็นคำย่อของคำว่า
ความต่างศักย์ไฟฟ้า
(electrical
potential
difference)
กล่าวอีกอย่างหนึ่งว่า
ความต่างศักย์
คือ
ความแตกต่างของปริมาณหนึ่ง
ระหว่างจุดสองจุดในสนามเวกเตอร์อนุรักษ์
ตัวอย่างเช่น
...
ในกลศาสตร์
ความต่างศักย์โน้มถ่วง ระหว่างจุดสองจุดบนโลกเกี่ยวข้องกับพลังงาน ในการย้ายวัตถุจาก
จุดหนึ่งไปยังอีกจุดภายใต้สนามโน้มถ่วงของโลก
มีหน่วยเป็น
จูลต่อกิโลกรัม
ในวิศวกรรมไฟฟ้า ความต่างศักย์ไฟฟ้า คือ
พลังงานในการย้ายประจุไฟฟ้าจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดภายใต้
สนามไฟฟ้าสถิต
มีหน่วยเป็น
จูลต่อคูลอมบ์
หรือ
โวลต์
ในระบบของไหล
ความต่างศักย์
คือ
ความแตกต่างของความดัน
มีหน่วยเป็น
พาสคัล
ในระบบอุณหภูมิ
ความต่างศักย์
คือ
ความแตกต่างของอุณหภูมิ
มีหน่วยเป็น
เคลวิน
จากนิยามของแรงเคลื่อนไฟฟ้า
ความต่างศักย์ภายนอกเซลล์
และความต่างศักย์ภายในเซลล์
กำหนดให้
…
R
=
ความต้านทานที่ต่อกับเซลล์ไฟฟ้า…(โอห์ม)
r
=
ความต้านทานภายในของเซลล์ไฟฟ้า…(โอห์ม)
E
=
แรงเคลื่อนไฟฟ้าของเซลล์ไฟฟ้า…(โวลต์)
VR =
ความต่างศักย์ไฟฟ้าภายนอกเซลล์…(โวลต์)
Vr =
ความต่างศักย์ภายในเซลล์…(โวลต์)
จะได้ว่า
…
E
= VR
+ Vr
(เมื่อ
V = IR)
E
=
IR +
Ir
E
=
I(R + r)
ดังนั้น
…
|
ถ้ามีเซลล์ไฟฟ้า
(E)
หลายเซลล์
มีตัวต้านทานหลายตัว
เขียนสมการได้ดังนี้
…
เมื่อ
…
SE
=
แรงเคลื่อนไฟฟ้ารวม
S(R
+ r) =
ความต้านทานภายนอกและภายในรวม
I =
กระแสไฟฟ้าในวงจร
ข้อสังเกต
กระแสไฟฟ้า
(I) ที่ผ่านในวงจรไฟฟ้า ทิศทางของกระแสไฟฟ้าจากเซลล์ไฟฟ้า จะมีทิศทาง
ออกจากขั้วบวกของเซลล์ไฟฟ้าและเข้าสู่ขั้วลบของเซลล์ไฟฟ้า |