Потенциал электростатического поля. Разность потенциалов

1. Тема: Потенциал электростатического поля. Разность потенциалов.

ТЕМА: ПОТЕНЦИАЛ
ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО
ПОЛЯ. РАЗНОСТЬ
ПОТЕНЦИАЛОВ.

2.

Заряженные тела притягивают
или отталкивают друг друга.
При перемещении заряженных
тел, например листочков
электроскопа, действующие на
них силы совершают работу.

3.

Определение: Система, способная совершить работу
благодаря взаимодействию тел друг с другом,
обладает потенциальной энергией. Система
заряженных тел обладает потенциальной энергией,
называемой электростатической или
электрической

4.

Энергия взаимодействия электронов с ядром в атоме и
энергия взаимодействия атомов друг с другом в молекулах это в основном электрическая энергия.
С точки зрения теории близкодействия на заряд
непосредственно действует электрическое поле, созданное
другим зарядом. При перемещении заряда действующая на
него со стороны поля сила совершает работу.
Таким образом, заряженное тело в электрическом поле
обладает энергией.

5.

Вычислим работу, совершаемую полем
при перемещении положительного
заряда q из точки 1, находящейся на
расстоянии d1 от левой пластины, в
точку 2, расположенную на расстоянии
d2 от нее. Точки 1 и 2 лежат на одной
силовой линии.
A F S
F E q
S d d1 d 2
Работа однородного
электростатического поля по
перемещению электрического
заряда.
A Eq d

6.

Работа эл. поля не зависит от траектории
движения заряда, а только от начального и
конечного положения заряда.
A Aгор Aверт
A F S cos Aверт Eqh 0
Aверт 0
Агор Eq (d1 d 2 ... d n ) 1
Aгор Eq d
d d1 d 2 ... d n
A Eq d

7. Потенциальная энергия электрического поля – способность поля совершать работу.

ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО
ПОЛЯ – СПОСОБНОСТЬ ПОЛЯ СОВЕРШАТЬ
РАБОТУ.
A qE (d1 d 2 ) qE d . [ Дж ]
A12 W1 W2 .
W qEd

8.

Электростатическое поле –
потенциальное поле.
1. работа в нем не зависит от
формы траектории;
2. работа по замкнутому
контуру в нем равна нулю.

9.

1. Если поле совершает положительную
работу, то частица ускоряется
2. Если работа отрицательна, то
Потенциальная энергия растет, а
кинетическая энергия уменьшается;
частица тормозится.

10.

Потенциал
Потенциал – Энергетическая
характеристика электрического поля –
она определяет энергию, которой
обладает заряженная частица в
электрическом поле.
B
А
В
(вольт)
С
Wп
Ed
q
А В
Е
С А
1 Дж
1B
1Кл

11. Разность потенциалов

РАЗНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛОВ
Значение потенциала в данной точке зависит от выбора
точки, потенциал которой принимается равным нулю.
Изменение потенциала не зависит от выбора
нулевого уровня отсчета потенциала.

12. Разность потенциалов называют напряжением.

РАЗНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛОВ НАЗЫВАЮТ
НАПРЯЖЕНИЕМ.
[U ] Вольт
Согласно формуле:
A q φ1 φ 2 qU ,
Разность потенциалов между двумя точками
оказывается равной:
U 1 2
А
U ,
q
U Ed
Разность потенциалов (напряжение) между двумя
точками равна отношению работы поля при
перемещении положительного заряда из начальной
точки в конечную к величине этого заряда.

13. Связь между разностью потенциалов и напряженностью

СВЯЗЬ МЕЖДУ РАЗНОСТЬЮ
ПОТЕНЦИАЛОВ И
НАПРЯЖЕННОСТЬЮ
U Ed
Пробный заряд q > 0 перемещается в
однородном поле с напряженностью Е в
направлении силовых линий.
Е
F
q
d
F = qE
A = Fd
d
A = qEd
A
U= q

14. Принцип суперпозиции

ПРИНЦИП СУПЕРПОЗИЦИИ
Потенциал электрического поля системы
зарядов равен алгебраической сумме
потенциалов полей, созданных каждым из
зарядов:
1 2 n

15.

Потенциал
q0
k
r
Е
E
+
0
r
Е
-

16.

Потенциал
•Поверхности равного потенциала
называют эквипотенциальными
поверхностями.
•Эквипотенциальные поверхности
перпендикулярны линиям напряженности.
B
A
Е
A
B
А > В
Е

17.

1 эВ (электронВольт) – это энергия
получаемая электроном при прохождении
разности потанцеалов в 1 В
1эВ 1,6 *10
19
Дж

18.

1.U 1 2
Wп
3.
Ed
q
2.W qEd
4. A Eq d
5.U Ed
6. 1 2 n