Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Потенциал электростатического поля. На любой электрический заряд, оказавшийся в электрическом поле, будет оказываться со стороны поля силовое действие (см ⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 5
На любой электрический заряд, оказавшийся в электрическом поле, будет оказываться со стороны поля силовое действие (см. формулу (1-8)): (2-8) Под действием этой силы свободный электрический заряд может перемещаться в поле. При перемещении заряда из точки 1 в точку 2 электрическое поле совершает механическую работу: . (2-9)
Покажем на примере взаимодействия двух точечных зарядов, что электрические силы – консервативные (потенциальные) силы, для них :
- (2-10) потенциальная энергия взаимодействия двух точечных электрических зарядов. Циркуляцией вектора вдоль произвольного замкнутого контура ℓ называют интеграл: . (2-11) Теорема о циркуляции напряженности электростатического поля вдоль произвольного замкнутого контура ℓ утверждает, что электростатическое поле является потенциальным (безвихревым) и его силовые линии не замкнутые: . (2-12) Работа электростатических сил по замкнутому контуру согласно теореме (2-12) и формуле (2-9) равна нулю. Это значит, что электростатические силы потенциальные (консервативные). Второй основной характеристикой электрического поля является потенциал – энергетическая характеристика поля. Потенциал электрического поля j в данной точке – физическая величина, равная отношению потенциальной энергии Wр, которой обладает пробный заряд q, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда: j = . (2-13) В Си потенциал j измеряется в вольтах (В). Потенциал электрического поля, созданного точечным зарядом q на расстоянии r от него, вычисляется по формуле: j = . (2-14) Потенциал – алгебраическая величина, которая может быть положительной и отрицательной в зависимости от знака заряда, создающего поле (j > 0 для q > 0; j < 0 для q < 0). Разность потенциалов для двух точек электрического поля – скалярная физическая величина, равная отношению работы Ае, совершаемой электрическим полем по перемещению пробного электрического заряда q между этими точками, к величине этого заряда: j 1 - j 2 = = (2-15) (при действии на заряд только электрических сил разность потенциалов часто называют напряжением j 1 - j 2 = U). В СИ разность потенциалов (напряжение) измеряется в вольтах (В). Если электрическое поле создается несколькими зарядами, то в соответствии с принципом суперпозиции электрических полей можно записать: j = j 1 + j 2 + … + jn, D j = (j 2 - j 1)1 + (j 2 - j 1)2 + … + (j 2 - j 1) n. (2-16) Потенциал (разность потенциалов) электростатического поля, созданного нескольким зарядами, равен (равна) алгебраической сумме потенциалов (разности потенциалов) полей отдельных зарядов. Между двумя основными характеристиками электрического поля существует связь: , (2-17) . (2-18)
Например, для электрического поля точечного заряда: . (2-18а) для электрического поля бесконечно длинной заряженной нити: . (2-18б) для электрического поля бесконечно большой заряженной плоскости: . (2-18в)
Электрическое поле можно графически изобразить с помощью эквипотенциальных поверхностей. Эквипотенциальные поверхности – это геометрическое место точек с одинаковым потенциалом (j = const). Силовые линии проходят перпендикулярно эквипотенциальным поверхностям в сторону уменьшения потенциала.
а б В соответствии с (2-8), (2-9) и (2-17) в случае однородного электрического поля можно записать: , (2-19) где a - угол между вектором и перемещением заряда q между двумя точками поля с разностью потенциалов . Возможность влиять на движение заряженных частиц с помощью электрического поля широко используется в электронно-лучевых трубках, линейных ускорителях заряженных частиц и т. п.
|