電位

電位 (Electric Potential)
國立台中第一高級中學物理科張宇靖老師、康宇玹老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

電位是指在靜電場中，單位電荷在空間某一點所具有的電位能。在國際單位制（SI 制）中，電位的單位是伏特 ($$V$$)。但在靜電場中，任意兩點間的電位差值是可以確定的，某一點的電位則無法確定，只有在選定電位的零點後，才能確定該點的電位。所謂某一點的電位，指的是該點與電位零點之間的電位差。

通常假設無窮遠處的電位為零，將單位正電荷自 $$\infty$$ 處等速移至電場中某一點時，反抗電力所作之功稱為該點的電位，以 $$V$$ 表之。數學式可表示為電位 $$(V)$$ $$=$$ 功 $$(W)$$ $$/$$ 電荷量 $$(Q)$$

※固定的點電荷 $$Q$$ 附近之電位：

設某處有一固定的正電荷 $$Q$$，在空間產生一電場，

此時將一小電荷 $$q$$ 以反抗電場的外力自無限遠處在此電場中移到 $$P$$ 點（$$P$$ 點正電荷 $$Q$$ 的距離為 $$r$$），此外力所作的功為

$$W_{\infty\to r}=$$ 兩處的電位能差 $$(U_r-U_{\infty})=\displaystyle\frac{kQq}{r}$$

則 $$P$$ 點的電位

$$\displaystyle V=\frac{W_{\infty\to r}}{q}=\frac{(U_r-U_\infty)}{q}=\frac{kQq/r}{q}=\frac{kQ}{r}$$

若 $$Q$$ 為正 $$\rightarrow$$ 則 $$r$$ 處電位為正
若 $$Q$$ 為負 $$\rightarrow$$ 則 $$r$$ 處電位為負

參考資料

1. http://en.wikipedia.org/wiki/Electric_potential