ההבדל העיקרי בין פוטנציאל חשמלי לשדה חשמלי הוא שפוטנציאל חשמלי מתייחס לעבודה שצריך לעשות על מנת להעביר מטען יחידה ממקום למקום, בהשפעת שדה חשמלי, ואילו שדה חשמלי מתייחס לסביבתו של מטען חשמלי שיכול להפעיל כוח על מטענים אחרים בשטח.
המונחים פוטנציאל חשמלי ושדה חשמלי שימושיים בכימיה פיזיקלית, תחת קטגוריית המשנה של אלקטרוכימיה.
מהו פוטנציאל חשמלי?
פוטנציאל חשמלי הוא כמות העבודה הנעשית כאשר חלקיק טעון מועבר ממקום אחד לאחר בשדה חשמלי.כאן, החלקיק הטעון טעון חיובי או מטען שלילי. בדרך כלל, הפוטנציאל החשמלי נמדד עבור תנועת החלקיק הטעון מנקודת ייחוס לנקודה מסוימת. יתר על כן, תנועה זו לא אמורה להאיץ את החלקיק הטעון. בדרך כלל, נקודת ההתייחסות שאנו לוקחים היא כדור הארץ.
איור 01: פוטנציאל חשמלי סביב שני כדורים
יחידת ה-SI למדידת פוטנציאל חשמלי היא וולט (V). זוהי תכונה נרחבת של חומרים. כאשר אנו קובעים את הערך של פוטנציאל חשמלי, אנו יכולים לעשות זאת בשדה חשמלי סטטי או דינמי.הפוטנציאל החשמלי בנקודת הייחוס נחשב כאפס. למעשה, פוטנציאל חשמלי הוא ערך רציף שהוא פונקציה של המרחב.
מהו שדה חשמלי?
שדה חשמלי הוא הסביבה של יחידת מטען חשמלי שיכולה להפעיל כוח על חלקיקים טעונים אחרים בשדה. אנו יכולים לקצר את המונח הזה גם כ-E-field. החלקיקים הטעונים בשדה החשמלי יכולים להימשך או לדחות על ידי יחידת המטען המרכזית, בהתאם למטענים החשמליים ולגודלם.
איור 02: שדה חשמלי סביב שני מטענים מנוגדים
כאשר בוחנים את קנה המידה האטומי, שדה חשמלי אחראי לכוח המשיכה בין גרעין האטום לאלקטרונים. כוח משיכה זה הוא הדבק שמחזיק את הגרעין והאלקטרונים יחד כדי ליצור את מבנה האטום. כמו כן, כוחות המשיכה הללו חשובים ביצירת קשרים כימיים. יחידת המדידה לשדה חשמלי היא וולט למטר (V/m). יחידה זו שווה בדיוק ליחידת ניוטון לקולומב (N/C) במערכת יחידת SI.
מה ההבדל בין פוטנציאל חשמלי לשדה חשמלי?
ההבדל העיקרי בין פוטנציאל חשמלי לשדה חשמלי הוא שפוטנציאל חשמלי מתייחס לעבודה שצריך לעשות על מנת להעביר מטען יחידה ממקום למקום, בהשפעת שדה חשמלי, בעוד ששדה חשמלי הוא סביבתו של מטען חשמלי שיכול להפעיל כוח על מטענים אחרים בשטח.במילים אחרות, פוטנציאל חשמלי מודד את העבודה שנעשתה על ידי שדה חשמלי, בעוד ששדה חשמלי מודד את הכוח המופעל על חלקיק טעון בשדה שאינו היחידה הטעונה המרכזית.
הטבלה למטה מסכמת את ההבדל בין פוטנציאל חשמלי לשדה חשמלי.
סיכום – פוטנציאל חשמלי לעומת שדה חשמלי
המונחים פוטנציאל חשמלי ושדה חשמלי שימושיים בכימיה פיזיקלית, תחת תת הקטגוריה של אלקטרוכימיה.ההבדל העיקרי בין פוטנציאל חשמלי לשדה חשמלי הוא שפוטנציאל חשמלי מתייחס לעבודה שצריך לעשות על מנת להעביר מטען יחידה ממקום למקום, בהשפעת שדה חשמלי ואילו שדה חשמלי הוא הסביבה של חשמל מטען שיכול להפעיל כוח על מטענים אחרים בשטח.
