Η βασική διαφορά μεταξύ ηλεκτρικού δυναμικού και ηλεκτρικού πεδίου είναι ότι το ηλεκτρικό δυναμικό αναφέρεται στην εργασία που χρειάζεται να γίνει για να μετακινηθεί ένα φορτίο μονάδας από το ένα μέρος στο άλλο, υπό την επίδραση ενός ηλεκτρικού πεδίου, ενώ το ηλεκτρικό πεδίο αναφέρεται στο περιβάλλον ενός ηλεκτρικού φορτίου που μπορεί να ασκήσει δύναμη σε άλλα φορτία στο πεδίο.
Οι όροι ηλεκτρικό δυναμικό και ηλεκτρικό πεδίο είναι χρήσιμοι στη φυσική χημεία, στην υποκατηγορία της ηλεκτροχημείας.
Τι είναι το ηλεκτρικό δυναμικό;
Ηλεκτρικό δυναμικό είναι η ποσότητα της εργασίας που γίνεται όταν ένα φορτισμένο σωματίδιο μετακινείται από το ένα μέρος στο άλλο σε ένα ηλεκτρικό πεδίο. Εδώ, το φορτισμένο σωματίδιο είναι είτε θετικά φορτισμένο είτε αρνητικά. Συνήθως, το ηλεκτρικό δυναμικό μετράται για την κίνηση του φορτισμένου σωματιδίου από ένα σημείο αναφοράς σε ένα συγκεκριμένο σημείο. Επιπλέον, αυτή η κίνηση δεν πρέπει να επιταχύνει το φορτισμένο σωματίδιο. Συνήθως, το σημείο αναφοράς που παίρνουμε είναι η Γη.
Εικόνα 01: Ηλεκτρικό δυναμικό γύρω από δύο σφαίρες
Η μονάδα SI για τη μέτρηση του ηλεκτρικού δυναμικού είναι Volt (V). Αυτή είναι μια εκτεταμένη ιδιότητα των ουσιών. Όταν προσδιορίζουμε την τιμή του ηλεκτρικού δυναμικού, μπορούμε να το κάνουμε είτε σε στατικό είτε σε δυναμικό ηλεκτρικό πεδίο. Το ηλεκτρικό δυναμικό στο σημείο αναφοράς θεωρείται μηδενικό. Πρακτικά, το ηλεκτρικό δυναμικό είναι μια συνεχής τιμή που είναι συνάρτηση του χώρου.
Τι είναι το Ηλεκτρικό Πεδίο;
Ηλεκτρικό πεδίο είναι το περιβάλλον μιας μονάδας ηλεκτρικού φορτίου που μπορεί να ασκήσει δύναμη σε άλλα φορτισμένα σωματίδια στο πεδίο. Μπορούμε να συντομεύσουμε αυτόν τον όρο και ως E-field. Τα φορτισμένα σωματίδια στο ηλεκτρικό πεδίο μπορούν είτε να έλκονται είτε να απωθούνται από την κεντρική μονάδα φόρτισης, ανάλογα με τα ηλεκτρικά φορτία και το μέγεθός τους.
Εικόνα 02: Ηλεκτρικό πεδίο γύρω από δύο αντίθετα φορτία
Όταν εξετάζουμε την ατομική κλίμακα, ένα ηλεκτρικό πεδίο είναι υπεύθυνο για την ελκτική δύναμη μεταξύ του ατομικού πυρήνα και των ηλεκτρονίων. Αυτή η ελκτική δύναμη είναι η κόλλα που συγκρατεί τον πυρήνα και τα ηλεκτρόνια μαζί για να συνθέσουν τη δομή ενός ατόμου. Επίσης, αυτές οι δυνάμεις έλξης είναι σημαντικές στο σχηματισμό χημικών δεσμών. Η μονάδα μέτρησης για το ηλεκτρικό πεδίο είναι βολτ ανά μέτρο (V/m). Αυτή η μονάδα είναι ακριβώς ίση με τη μονάδα Newton ανά coulomb (N/C) στο σύστημα μονάδων SI.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του ηλεκτρικού δυναμικού και του ηλεκτρικού πεδίου;
Η βασική διαφορά μεταξύ ηλεκτρικού δυναμικού και ηλεκτρικού πεδίου είναι ότι το ηλεκτρικό δυναμικό αναφέρεται στην εργασία που πρέπει να γίνει για να μετακινηθεί ένα φορτίο μονάδας από το ένα μέρος στο άλλο, υπό την επίδραση ενός ηλεκτρικού πεδίου, ενώ το ηλεκτρικό πεδίο είναι το περιβάλλον ενός ηλεκτρικού φορτίου που μπορεί να ασκήσει δύναμη σε άλλα φορτία στο πεδίο. Με άλλα λόγια, το ηλεκτρικό δυναμικό μετρά το έργο που εκτελείται από ένα ηλεκτρικό πεδίο, ενώ το ηλεκτρικό πεδίο μετρά τη δύναμη που ασκείται σε ένα φορτισμένο σωματίδιο στο πεδίο διαφορετικό από την κεντρική φορτισμένη μονάδα.
Ο παρακάτω πίνακας συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ ηλεκτρικού δυναμικού και ηλεκτρικού πεδίου.
Σύνοψη – Ηλεκτρικό Δυναμικό έναντι Ηλεκτρικού Πεδίου
Οι όροι ηλεκτρικό δυναμικό και ηλεκτρικό πεδίο είναι χρήσιμοι στη φυσική χημεία, στην υποκατηγορία της ηλεκτροχημείας. Η βασική διαφορά μεταξύ ηλεκτρικού δυναμικού και ηλεκτρικού πεδίου είναι ότι το ηλεκτρικό δυναμικό αναφέρεται στην εργασία που πρέπει να γίνει για να μετακινηθεί ένα φορτίο μονάδας από το ένα μέρος στο άλλο, υπό την επίδραση ενός ηλεκτρικού πεδίου, ενώ το ηλεκτρικό πεδίο είναι το περιβάλλον ενός ηλεκτρικού φορτίο που μπορεί να ασκήσει δύναμη σε άλλα φορτία στο πεδίο.
