|
|
Работа поля по перемещению заряда
Если траектория движения заряда – произвольная кривая, то разделим её на малые участки, считая их прямолинейными. Тогда работа на всём пути
где D x – разность координат конечного и начального положений заряда. Таким образом, работа поля по перемещению заряда не зависит от траектории, а зависит только от начального и конечного положений заряда. Работа поля по перемещению заряда Потенциальное поле – поле, работа которого зависит от начального и конечного положений тела и не зависит от его траектории. · Работа потенциального поля на замкнутом контуре равна нулю. · Электрическое поле – потенциальное поле. 5.1.1.10. Потенциальная энергия заряда
Согласно принципу суперпозиции полей потенциальная энергия заряда в общем поле нескольких зарядов: · В практической электротехнике за нуль потенциальной энергии часто принимают потенциальную энергию заряда, находящегося на Земле. Работа А ~ q (п.5.1.1.9) Þ Е п ~ q или Е п = jq, где j – коэффициент пропорциональности. Потенциал (j) – скалярная физическая величина, численно равная потенциальной энергии единичного точечного положительного заряда, помещённого в данную точку поля · j – энергетическая характеристика точки поля. · Если поле создано зарядом –Q, то работа А по перемещению заряда +q в бесконечность будет отрицательной (её надо совершить против силовых линий поля) и потенциал данной точки · Если поле создано точечным зарядом Q, то на расстоянии r от Q потенциал (***) справедливо для шара (сферы) радиуса r 0 (несущего заряд Q) на расстоянии r ³ r 0. · Для общего поля нескольких зарядов Q i, из (*) и (**) Þ · Сравнивая однородные электрическое и гравитационное поля, видим:
F т = mg E п = mg D h
F э = qE Е п = А = qE D d
· А = qE D d только для однородного поля ( Электрометр
· Так как j ~ q, электрометром можно измерить и потенциал.
Эквипотенциальные поверхности В любом электрическом поле существует множество точек, имеющих одинаковый потенциал и принадлежащих одной поверхности. Эквипотенциальная поверхность – поверхность, все точки которой имеют одинаковый потенциал. Потенциальная энергия заряда q в точках эквипотенциальной поверхности одинакова и электрическая сила
Разность потенциалов Известно (п.5.1.1.10), что · Разность потенциалов измеряют электрометром или вольтметром. · · В случае отрицательного заряда (-q) работа будет положительной, если заряд движется против линий поля. · Для любых двух точек эквипотенциальной поверхности
Из А = F ×D d и A = q× Проводники и диэлектрики
Электропроводность – способность тела проводить электрический заряд. По электропроводности можно выделить две большие группы веществ: 1) проводники – вещества, хорошо проводящие электрический заряд (металлы, электролиты, графит и др.); 2) диэлектрики – вещества, не проводящие электрический заряд (дерево, пластмасса, ткань, стекло и др.). · Полупроводники (п.5.1.3.5) – вещества, занимающие промежуточное положение между проводниками и диэлектриками.   Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...  Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...  Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...  Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
Поместим заряд + q в однородное поле 
. Со стороны поля на заряд действует электрическая сила 
, под действием которой он переместился вдоль силовой линии из т.1 в т.2.
Работа поля 
.
, но 
или 
, где 
– угол между векторами 
и 
.
или 
,
;
;
Пусть Q и q – точечные положительные заряды, расположенные на расстоянии r друг от друга. Заряд q взаимодействует с полем заряда Q. Значит, q обладает потенциальной энергией ЕП1. Если считать, что в бесконечно удалённой от Q точке 
, = 0 (нулевой уровень Е п), то (с учетом п.1.3.7.4.1) Е п1 численно равна работе А поля по перемещению q из данной точки в бесконечность: 
(*).
(**). 
– вольт.
< 0.
(***).
, где ji – потенциал i -того поля в данной точке.
) (п.5.1.1.8).
Электрометр предназначен для измерения заряда и состоит из металлических стержня, полого шарика, оси, стрелки и шкалы, размещённых в корпусе. Тело, несущее заряд q, приводят в соприкосновение с шариком. При этом часть заряда (или весь, если коснуться внутренней поверхности шарика (п.5.1.1.16) переходит на электрометр и распределяется по шарику, стержню, оси и стрелке, её концы отталкиваются от стержня (стержень и стрелка несут одноимённые заряды) и она поворачивается. Угол поворота пропорционален величине сообщенного электрометру заряда.
не совершает работу А 
(п.1.3.7.4.1) по перемещению 
заряда из одной точки данной поверхности в другую. Из А = 0 Þ 
, т. е. силовые линии поля перпендикулярны эквипотенциальной поверхности (или касательной к ней).
или 
, где 
- разность потенциалов.
Работа поля положительна (её совершает поле), когда положительный заряд движется из т.1 в т.2 поля, причем 
> 
. В случае движения этого заряда против линий поля (
5.1.1.14. Связь напряженности и разности потенциалов
Þ F ×D d = q× 
, т. е. напряжённость однородного электрического поля численно равна разности потенциалов на единице длины силовой линии.
Возьмём тела 1, 2, 3 и наэлектризуем тело 1. Соединим тела 1 и 3 телом 2. Если вещества тел 2 и 3 проводят электрический заряд, то тело 3 получит часть заряда.