Главная >> Физика. 10 класс. Часть 2. Генденштейн

 

 

 

 

§ 53. Работа электрического поля. Разность потенциалов (напряжение)

Разность потенциалов (напряжение)

Вспомним, что работа силы тяготения и силы упругости по перемещению тела также зависит только от начального и конечного положения тела и не зависит от траектории его движения. Это позволило ввести понятие потенциальной энергии для системы тел, взаимодействующих посредством сил тяготения и упругости.

Поскольку работа электростатического поля по перемещению заряда тоже зависит только от начального и конечного положения заряда, для заряда в электростатическом поле тоже можно ввести понятие потенциальной энергии.

Обозначим потенциальную энергию заряда Wp. Как вы уже знаете, изменение потенциальной энергии равно работе, совершаемой телом или системой тел, взятой со знаком минус. Поэтому если заряд переместился из точки 1 в точку 2, то

    Wp2 - Wp1 = -А12,

где А12 — работа, совершённая полем по перемещению заряда из точки 1 в точку 2.

Перепишем эту формулу так:

    Wp1 - Wp2 = -А12.                 (1)

Отсюда видно, что при перемещении заряда из точки 1 в точку 2:

    — если поле совершает положительную работу, то потенциальная энергия заряда уменьшается;

    — если поле совершает отрицательную работу (например, когда сила направлена противоположно перемещению), то потенциальная энергия заряда увеличивается;

    — если работа поля равна нулю (например, сила перпендикулярна перемещению), то потенциальная энергия заряда не изменяется.

2. На рисунке 53.3 изображены линии напряжённости электростатического поля и отмечено несколько точек. В начальный момент положительный заряд находится в точке А.

    Рис. 53.3

При перемещении заряда в какие из отмеченных точек его потенциальная энергия:

    а) уменьшается;

    б) увеличивается;

    в) остаётся неизменной?

    г) Как изменяется потенциальная энергия отрицательного заряда при перемещении его из точки А в точку: В; С; D; Е; F; G; Н; К?

Работа поля и потенциальная энергия заряда в электростатическом поле пропорциональны величине заряда (так как сила, действующая на заряд, пропорциональна величине заряда). Отсюда следует, что отношение потенциальной энергии заряда в электростатическом поле к величине заряда не зависит от заряда и поэтому характеризует само поле.

Отношение потенциальной энергии заряда в данной точке поля к величине этого заряда называют потенциалом электростатического поля φ в этой точке:

    потенциал

Окончание >>>

 

 

Рейтинг@Mail.ru