Потенциал електростатично поле
Изследване на нов материал
1. електростатичен потенциал на полето
За да се определи работата, трябва да въведете електростатично поле енергия поле характеристика. Ние ще използваме факта, че всяка точка от областта съответства на определена потенциална енергия Wp р такса взаимодействие с терена. Но тази енергия не е характерно за областта - това зависи от Q на зареждане. От силата, с която на полето действа на заряда е пряко пропорционално на р. потенциална енергия Wp е пряко пропорционална на р. От това следва, че съотношението Wp / Q не зависи от таксата. Поради тази стойност може да служи като характеристика на областта, в определен момент. Тя се нарича капацитет и е обозначен φ.
Потенциалът на електростатичното поле в определен момент - скаларно количество характеризиращи свойства на поле енергия е равна на потенциалната енергия по отношение Wn електрически заряд намира в този момент от областта на стойността Q на зареждане:
Ако полето създаден във вакуум точка заряд Q. разстояние г е тест заряд р а. потенциалната енергия на тези взаимодействия зареждане WN Използвайки тази формула, ние получаваме израз за изчисляване на потенциал поле Ф от таксата Р. точката на точки на разстояние г от този заряд:
За да се определи потенциала във всеки един момент, трябва първо да изберете нулевата точка. За точка настроен на "безкрайност", а след това има точка, отдалечена на много голямо разстояние: φ 0, ако R ∞.
Ако Q> 0, φ> 0, а ако Q 0, 0 ср.
Потенциалът в определен момент може да има различни стойности, свързани с избора на нулевата точка, следователно играе важна роля не потенциал и потенциална разлика, която е независима от нулевата точка.
Когато електростатично поле такса се придвижи от точка 1 до точка 2, когато изпълнява работа поле равнява на изменение на потенциална енергия на таксата се приема с обратен знак: A = 1-2 -Δ Wn. Така А = 1-2 - Wn 1 - Wn 2.
Използване на изразяване Wn = qφ, получаваме:
Разликата в потенциалите между две точки е отношението на работното поле, докато се движи таксата от началната точка до местоназначението, до обвинението:
В SI работа се изразява в джаули, а обвинението - в висулки. Поради това, потенциалната разлика между две точки на терена е равен на 1, ако, когато се движат такса в Cl 1 от една точка до друга електрическо поле извършва работа в 1 J:
Нека от точка 1 до точка 2 от р полето зареждане ходове.
Дейност, извършена може да се определи по два начина: - проекцията на вектора на говедото на ос. прекарана през точките 1 и 2. При сравнение на двата израза за работата, ние получаваме от или за постоянно:
Ø електрически интензитет поле е равен на потенциалната разлика на единица дължина по линия на напрежение:
Ако D> 0 (т.е. изместване настъпва в посока на линиите на полето), φ1 - .. Φ2> 0, т.е. потенциалните намалява.
На електрическото поле е насочен в посока на намаляване на капацитета.
От последния уравнение следва, че напрежението на единица може да бъде измерена в V / m. Напрежението равномерно поле е равно на 1 V / m, ако потенциалната разлика между две точки, свързани от дължината вектор на 1 m и napryamlenim заедно поле интензивност на 1 V.
За визуално представяне на електрическото поле, с изключение на електрически линии се използват еквипотенциална повърхност.
Ø Ekvіpotentsіalna повърхност - е на повърхността във всички точки, в които потенциалът на електростатичното поле има една и съща стойност.
Изравняване на повърхности са тясно свързани със силови линии на електрическото поле. Ако електрическия заряд се движи ekvіpotentsіalnіy повърхност, полето за действие е равен на нула, тъй като A = - qΔφ. и на повърхността на ekvіpotentsіalnіy Δφ = 0. От операция = Fscos, а = 0 и F ≠ 0 и S ≠ 0, COS = 0, следователно = 90 °.
Линиите на сила на електростатичното поле перпендикулярна ekvіpotentsіalnih повърхности.
Освен това, захранващи линии показват посоката на максимално намаление потенциал електростатично поле.
Въпрос към студентите по време на представянето на новия материал
1. Каква е потенциалната енергия?
2. В близост до тялото, положително заредена, незаредени изолиран проводник е поставен. Ще потенциалната му положителна или отрицателна?
3. напрежението между две точки е равен на терена 50 Въпрос: Какво значи това?
4. Тъй като потенциалната разлика между две точки на терена, зависи от работата на електростатичното поле?
5. Дайте примери ekvіpotentsіalnih повърхности.
1. Ще показанията на електромер, монтирани върху изолационна подложка, ако зареден проводник, свързан към тялото му и пръчката на земята?
2. Или може би ekvіpotentsіalnim обграждат тялото?
3. Може ли различните еквипотенциални повърхности се пресичат?
4. Или може да се сблъска еквипотенциални повърхности, съответстваща на различен потенциал?
ПРЕХВЪРЛЯНЕ учебен материал
1. Има два проводника. Един от тях е с такса по-малко, но потенциалът е по-висок от другия. Как ще се движат електрически заряди по време на сблъсък проводници? (Отговор от проводник с диригент-малък заряд с високо заплащане.)
2. точки А и В са разположени на една линия на сила на единна електрическо поле. Когато силата на полето е насочена, ако потенциалът на точка Б е по-висока, отколкото на потенциала на точка А.
2). Учим за решаване на проблемите
1. Poroshina тегло 10-8 г е между хоризонтални плочи с потенциална разлика от 5 кВ. Разстоянието между плочите е 5 см. Каква е таксата на прах, ако тя виси във въздуха? (Отговор: 10-15 Kl.)
2. Електронно priskoryuvalnu летящ потенциална разлика от -300 Б. Определяне на скоростта на електрона, ако началната скорост на движението си на нула. Масата на електрони е 9,1 · 10-31 кг, и заплащане на 1,6 · 10-19 Cl.
Solutions. Според кинетична енергия теорема, ние имаме:
където А - операция силово поле е А = д (φ 1 - φ 2). По този начин, от който ние получаваме:
Ние разберете стойността на желаните количества:
A: Скоростта на преминаване на електрони priskoryuvalnu потенциална разлика от 107 м / сек.
• електростатичен потенциал поле в определен момент - количество скаларна характеризиращи свойства на поле енергия е равна на съотношението на потенциалната енергия Wp електрическия заряд намира в този момент от областта на стойността Q на зареждане:
• φ потенциал поле от таксата Q. точка с точки на разстояние R от тази такса:
• Разликата в потенциалите между две точки е отношението на работното поле, докато се движи таксата от началната точка до местоназначението, до обвинението:
• Разликата в потенциалите между две точки на терена е равен на 1, ако, когато се движат такса в Cl 1 от една точка до друга електрическо поле извършва работа в една J.
• интензитет на електрическото поле е потенциалната разлика на единица дължина по линия на напрежение:
• повърхност Ekvіpotentsіalna - е на повърхността във всички точки, в които потенциалът на електростатичното поле има една и съща стойност.
1. подкопаване-1: § 4; пореден-2: § 3 (п 2, 3.).
Rіv1 № 2.7; 2.8; 2.9; 2.10.
Rіv2 № 2.35; 2,36; 2.37, 2.38.
Rіv3 брой 2.47, 2.48; 2,49; 2.53.