Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







РАБОТА ПО ПЕРЕМЕЩЕНИЮ ЗАРЯДА В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ. ПОТЕНЦИАЛ, РАЗНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛОВ





РАБОТА ПО ПЕРЕМЕЩЕНИЮ ТОЧЕЧНОГО ЗАРЯДА В ПОЛЕ ДРУГОГО ТОЧЕЧНОГО ЗАРЯДА

 

Из раздела «механика»: работа кулоновской силы .

 

Будем считать, что заряд q1 – источник электрического поля, в котором движется пробный заряд q2. Отношение работы по перемещению пробного заряда в поле заряда q1 к величине заряда q2 не зависит от величины пробного заряда и поэтому может служить объективной характеристикой поля, создаваемого зарядом q1. Разность потенциалов между начальной и конечной точками перемещения пробного заряда:

ПОТЕНЦИАЛ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ ТОЧЕЧНОГО ЗАРЯДАможет бытьопределен из выражения для разности потенциалов с точностью до некоторой const:

Выбор const:При r→∞ сила кулоновского взаимодействия стремится к нулю, то наиболее естественно положить const=0

 

Потенциал поля точечного заряда – это скалярная, энергетическая характеристика поля, равная работе, совершаемой против сил электростатического поля, по перемещению пробного заряда из бесконечности в данную точку поля, отнесенная к величине этого пробного заряда.

СВЯЗЬ МЕЖДУ НАПРЯЖЕННОСТЬЮ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ И ПОТЕНЦИАЛОМ

Напряженность электростатического поля и его потенциалиспользуются для характеристики одного о того же объекта - электростатического поля. Связь между ними можно установить, используя выражение для элементарной работы =qErdr =-q dj:

Напряженность электростатического поля равна градиенту потенциала, взятому с обратным знаком.

Разность потенциалов равна линейному интегралу от напряженности электростатического поля, взятому с обратным знаком.

Разность потенциалов в поле точеного заряда:


Потенциал поля точечного заряда: начало отсчета на



Разность потенциалов в поле плоскости:

Потенциал поля плоскости: где –потенциал поля на самой плоскости, принимаемой за начало отсчета.

Разность потенциалов в поле нити:

Лекция №11

Энергия системы зарядов

Энергия системы точечный зарядов определяется через работу по перемещению этих зарядов по одиночке из бесконечности в данные точки. Для системы, состоящей из двух зарядов: W=q1j1+q2j2, где j1- потенциал поля, создаваемого вторым зарядом, в точке расположения первого, а j2- потенциал поля, создаваемого первым зарядом, в точке расположения второго. Рассматривая систему, состоящую из трех зарядов, и, обобщая полученный результат на случай N зарядов, получим:

Где jI –потенциал, создаваемый всеми зарядами, кроме i-ого в точке расположения этого заряда.

СИЛОВЫЕ ЛИНИИ И ЭКВИПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ. ПРОВОДНИКИ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ

Геометрическое место точек, удовлетворяющее соотношению , образует

эквипотенциальную поверхность. Силовые линии вектора Е перпендикулярны эквипотенциальным поверхностям.


ПРОВОДНИКИ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ.В отсутствии электрического тока силовые линии не проникают вглубь проводников, а начинаются и оканчиваются на их поверхности. При этом они всегда направлены по нормали к поверхности проводника- проводник представляет собой эквипотенциаль. Если проводник поместить наэквипотенциальную поверхность, то картина взаиморасположения силовых линий и эквипотенциальных поверхностей не изменится за исключением исчезновения поля внутри проводника, что обусловлено появлением индукционных зарядов противоположных знаков на обеих поверхностях проводника.

 

В общем случае, когда в исходном положении разные точки проводника находятся под разным потенциалом, появление индукционных зарядов на поверхности проводника, необходимых для выравнивания потенциала проводящего тела, приводит к существенному искажению исходной картины пространственного распределения силовых линий и эквипотенциальных поверхностей.

 









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2019 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.