Como calcular equipotencial

Em física, de potencial é definido como uma coleção de pontos sobre os quais um potencial de campo não muda. Em um sistema de coordenadas bidimensional , equipotenciais são representadas por linhas; em três dimensões , são superfícies equipotenciais . Equipotencial é normalmente apresentado como um conceito em eletrostática , mas também se aplica a outros tópicos em ciências físicas, tais como a gravidade ea radiação. O conhecimento do local (s) de superfície equipotencial (s) serve como um auxílio para a visualização de linhas de campo elétrico . A superfície de uma fonte que dá origem a um campo de força é em si uma equipotential.Things você precisa

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Problem Steps

1

Desenhe um diagrama do problema pelo desenho da geometria da fonte (s) e as linhas de campo elétrico que emanam da fonte (s) . Linhas de campo elétrico são representados por vetores que apontam em direções de potencial diminuindo.

2

Escreva a equação para o campo elétrico se for dado no enunciado do problema . Se não for dada , derivam -lo a partir da informação dada sobre a fonte (s) . Para uma fonte que produz q campo eléctrico E , a relação campo da fonte ao eléctrico toma a forma de E = kq /( r ^ 2 ) , onde k é uma constante e r é a distância a que o ponto de observação do senta fonte . Sua equação campo elétrico será semelhante a este; Pode efectuar um factor adicional que indica a geometria do problema , mas as unidades nunca mudam .

3

Dividir o campo eléctrico por sua própria grandeza para obter o vector de unidade normal para a equipotencial superfície . Utilizar esta quantidade , juntamente com o ponto de interesse para encontrar o plano tangente a essa superfície . O plano tangente é a equação da superfície equipotencial .

4

Verifique se sua resposta está correta , tomando o produto escalar do campo elétrico com um vetor que satisfaz a equação do plano tangente. Uma vez que o campo eléctrico é perpendicular à superfície equipotencial , o produto de ponto deve ser igual a zero. Se o problema é conceitual , explicar como as superfícies equipotenciais seriam geralmente representado (perpendicular ao campo elétrico dado ) . Isto lhe dará a equação para a superfície , e não o valor do potencial .

5

Ligue o ponto de interesse para a função potencial para encontrar o valor do potencial . Se a função não é dado, integrar o campo elétrico sobre as coordenadas adequadas usando o ponto de interesse como o limite superior ea origem do problema, o limite inferior para obter esse valor de potencial.