Главная >> Физика 10 класс. Мякишев

Глава 14. Электростатика

§ 95. Связь между напряжённостью электростатического поля и разностью потенциалов. Эквипотенциальные поверхности

Какие две характеристики электростатического поля вы уже знаете? Как они определяются?

Для чего электрическое поле изображают силовыми линиями?

Каждой точке электрического поля соответствуют определённые значения потенциала и напряжённости. Найдём связь напряжённости электрического поля с разностью потенциалов.

Пусть заряд q перемещается в направлении вектора напряжённости однородного электрического поля Е из точки 1 в точку 2, находящуюся на расстоянии Δd от точки 1 (рис. 14.33). Электрическое поле совершает работу

А = qEΔd.

Вспомните, работу какой силы мы имеем в виду, когда говорим о работе электростатического поля.

Эту работу согласно формуле (14.19) можно выразить через разность потенциалов между точками 1 и 2:

А = g(φ₁ - φ₂) = -qΔφ = qU. (14.20)

Приравнивая выражения для работы, найдём модуль вектора напряжённости поля:

В этой формуле U — разность потенциалов между точками 1 и 2, лежащими на одной силовой линии поля (см. рис. 14.33).

Формула (14.21) показывает: чем меньше меняется потенциал на расстоянии Δd, тем меньше напряжённость электростатического поля. Если потенциал не меняется совсем, то напряжённость поля равна нулю.

Так как при перемещении положительного заряда в направлении вектора напряжённости электростатическое поле совершает положительную работу

А = q(φ₁ - φ₂) > 0,

то потенциал φ₁ больше потенциала φ₂.

Важно Напряжённость электрического поля направлена в сторону убывания потенциала.

Продолжение >>>