Physics
SMA

仕事を表すW=Fxのグラフは、縦軸がF、横軸がx、その面積がWになりますが、一様な電場での電位を表すV=Edのグラフは縦軸がV、横軸がd、傾きがEになりますが、V=EdをW=Fxのように捉えると、V=W、F =E、x=dであるから、電位も仕事と同じ概念?だと思うのですが、なぜ、Eが縦軸、dが横軸、Vが面積にならないのですか?、また、V=Edのグラフの面積は何を表しますか?

力 [N] < F O 仕事 W 電位 Mucen x > X [m] Po 06 E=V/dはグラフの傾き V 電位差 d Hou x
電磁気

Answers

(1) 1枚目の画像はF-xグラフで、縦軸Fが力、横軸が位置xです。Fをxで積分した量、すなわちF-xグラフの面積は仕事Wを表します(とりわけ Fが定数ならば、移動距離dに対してW=Fdとなります)。
質問者様が仰るこれに対応するグラフというのは、E-xグラフですね。2枚目の画像のグラフではありません。E-xグラフは縦軸が電場E、横軸が位置xです。Eをxで積分した量、すなわちE-xグラフの面積は電位差Vを表します。ここでもEが定数(一様な電場)ならば、電位の基準点からの距離dに対して電位差はV=Edとなります。ただし、仕事を与えるグラフに対応しているわけではないので注意してください。

(2) 2枚目の画像のV-xグラフは、一様な電場E中における、位置xと電位Vの関係を示しています。このグラフの面積は、V=Exをxで積分した量で、Ex²/2 [V・m]となりますが、電位を積分したところで、これが何を表すものかというのは言えませんね…。
一応、一様な電場を重力場に対応させると、静電気力による位置エネルギーU=qV=qEx→重量による位置エネルギーU(=φx)=mgxと考えることができますが、これらを変位で積分することはまずありません。

グスト

すみません、重量による位置エネルギーはU=φxではなくU=mφです。

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このグラフはVdグラフですが
Eが縦軸、dが横軸、Vが面積の
Edグラフになることもありますよ

こっちはあまり自信ないですが
V=Edの面積は特に何も表さないはずです
間違ってたらすみません(・・;)

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