Выясним, как можно найти работу электрических сил при перемещении заряда q в однородном электрическом поле (Е=const)
жүктеу/скачать 97 Kb.
|
prorobot.ru-15-0069
| разности потенциалов. Вспомни, что работа при перемещении заряда между точками 1 и 2 (см. рис. 3) определяется формулой (1а):
А1 2 = - ∆П2 1 = - (П2 – П1). Заменив П его значением из формулы (3), получим А1 2 = - (φ2qПр – φ1qПр) = - qПр (φ2 – φ1) = - qПр∆φ. Но это можно записать и так: А1 2 = qПр (φ1 – φ2). Разность потенциалов (φ1 – φ2) называют напряжением между точками 1 и 2 и обозначается U1 2. Таким образом, А1 2 = qПрU1 2. Опустив индексы, получим А = qU. (5) Следовательно, работа сил поля при перемещении заряда q между двумя точками поля прямо пропорциональна напряжению между этими точками. Выведем из (5) единицу напряжения: U = A/q; U = 1 Дж/1Кл = кг • м2/с3 • А = 1 В (вольт). В системе СИ за единицу измерения напряжения принимается вольт. Вольтом называется такое напряжение (разность потенциалов) между двумя точками поля, при котором, перемещая заряд в 1 Кл из одной точки в другую, поле совершает работу в 1 Дж. Отметим, что на практике заряды всегда перемещаются между двумя определёнными точками поля, поэтому чаще важно знать напряжение между отдельными точками, а не их потенциалы. Из формулы (4) видно, что во всех точках поля, находящихся на расстоянии r1 от точечного заряда q (см. рис. 3), потенциал φ1 будет одинаковый. Все эти точки находятся на поверхности сферы, описанной радиусом r1 из точки, в которой находится точечный заряд q. Поверхность, все точки которой имеют одинаковый потенциал, называется эквипотенциальной (от латинского «экви» - равный). Разрезы таких поверхностей с потенциалами φ1 и φ2 на рис. 3 показаны окружностями. Для эквипотенциальной поверхности справедливо соотношение φ = const. (6) Оказывается, что линии напряжённости электрического поля всегда нормальны к эквипотенциальным поверхностям. Это означает, что работа сил поля при перемещении заряда по эквипотенциальной поверхности равна нулю. Поскольку работа сил поля при перемещении заряда q определяется только разностью потенциалов между началом и концом пути, то при перемещении заряда q с одной эквипотенциальной поверхности на другую (потенциалы которых φ1 и φ2) эта работа не зависит от формы пути и равна А = q(φ1 – φ2). В дальнейшем следует помнить, что под действием сил поля положительные заряды всегда перемещаются от большего потенциала к меньшему, а отрицательные – наоборот. Литература. Л.С. Жданов «Учебник по физике для средних специальных учебных заведений», изд. «Наука», 1977г. жүктеу/скачать 97 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|