Робота електричного поля під час переміщення електричного заряду

План

Робота електричного поля під час переміщення електричного заряду. Потенціал і різниця потенціалів. Зв'язок між напругою і напруженістю однорідного електричного поля.

Запитання для самоперевірки

1. Що таке електричне поле?

2. Назвіть основні властивості електричного поля.

3. Яке поле називають електростатичним?

4. Що називають напруженістю електричного поля? Яка формула виражає зміст цього поняття?

5. Чому дорівнює напруженість точкового заряду?

6. Виконайте рисунок і поясніть суть принципу суперпозиції електричних полів.

7. Що називають лініями напруженості електричного поля?

8. Яке електричне поле називають однорідним?

9. Наведіть приклади графічного зображення електричних полів.

10. Який напрям має вектор напруженості електричного поля?

1.Робота електричного поля під час переміщення електричного заряду

2.Потенціал

3.Різниця потенціалів. Напруга

4.Еквіпотенціальні поверхні

З погляду теорії близькодії на заряд безпосередньо діє електричне поле, створене іншим зарядом. Під час переміщення заряду, діюча на нього з боку поля сила виконує роботу. Тому можна стверджувати, що заряджене тіло в електричному полі має енергію.

Розглянемо дві пластинки, розміщені вертикально. Ліва пластинка В заряджена негативно, а права С - позитивно (рис. 4.1.14). Обчислимо роботу, що виконується полем А під час переміщення заряду q із точки 1, яка знаходиться на відстані d ₁ від пластини В, у точку 2, розміщену на відстані d ₂ < d ₁ від тієї ж пластинки. Точки 1 і 2 лежать на одній силовій лінії.

На ділянці шляху ∆ d = d ₁ - d ₂ електричне поле виконує додатну роботу:

A = qE (d ₁ - d ₂) = - (qEd ₂ - qEd ₁). (4.1.9)

Оскільки ця робота не залежить від форми траєкторії, то вона дорівнює зміні потенціальної енергії, взятій з протилежним знаком:

A = - (W _p2 - W _p1) = - ∆ W _p. (4.1.10)

Порівнюючи рівняння (4.1.9) і (4.1.10), бачимо, що потенціальна енергія заряду в однорідному електричному полі W _p = qEd, де заряд q може бути і позитивним, і негативним.

На замкненій траєкторії, коли заряд повертається в початкову точку, робота поля дорівнює нулю: A = ∆ W _p = - (W _p2 - W _p1) = 0.

Поля, що мають цю властивість, називають потенціальними (гравітаційні, електростатичні).

Дата добавления: 2014-01-06