Слайд 1Энергетические характеристики электрического поля
Слайд 2Заряд в электрическом поле
На заряд , помещенный в электростатическое поле,
действует сила со стороны этого поля.
При перемещении заряда эта сила
может совершить работу. Эту работу часто называют работой электрического поля.
Слайд 3Потенциальная энергия
Система «заряд + поле» обладает способностью совершать работу.
Система, способная
совершать работу, обладает потенциальной энергией.
Слайд 4Изменение потенциальной энергии
Изменение потенциальной энергии ΔWP связано с совершенной системой
работой А соотношением:
ΔWP = - А
Если А >
0, то WP уменьшается.
Если А <0, то WP увеличивается.
Слайд 5Особенности работы электрического поля
Работа поля при перемещении заряда из точки
1 в точку 2 в электростатическом поле зависит только от
положения этих точек в поле и не зависит от траектории движения заряда.
+
q
1
A1
.
2
А2
│А1│ =│А2│
Слайд 6Физическое поле потенциально, если:
работа в нем не зависит от формы
траектории;
работа по замкнутому контуру в нем равна нулю.
Электростатическое поле –
потенциальное.
Слайд 7Потенциал электростатического поля
Потенциалом электростатического поля φ в данной точке называется
физическая величина, равная отношению потенциальной энергии WP заряда q, помещенного
в данную точку поля, к величине этого заряда:
WP
φ =
q
Слайд 8Энергетическая характеристика электрического поля
Потенциал – величина скалярная.
Потенциал – энергетическая характеристика
электрического поля.
Физический смысл имеет не потенциал точки, а разность потенциалов
между двумя точками. Именно она связана с работой поля при перемещении заряда из одной точки в другую.
Слайд 9Разность потенциалов
Разность потенциалов между точками 1 и 2 равна отношению
работы поля при перемещении заряда из точки 1 в точку
2 к величине этого заряда:
А
φ1 – φ2 =
q
Слайд 10Напряжение
Разность потенциалов в электростатическом поле имеет и другое название
– напряжение между двумя точками.
Напряжение между двумя точками 1 и
2 поля:
U = φ1 – φ2
Слайд 11Единицы измерения
СИ: [φ1 – φ2] =
В (вольт)
1 Дж
[φ1 – φ2] = = 1 В
1 Кл
Разность потенциалов между двумя точками поля равна 1 В, если при перемещении заряда в 1 Кл из одной точки в другую электрическое поле совершает работу в 1 Дж.
Слайд 12Принцип суперпозиции
Потенциал электрического поля системы зарядов равен алгебраической сумме потенциалов
полей, созданных каждым из зарядов:
φ =φ1+ φ2+ φ3+ ...+ φn
Слайд 13Связь между разностью потенциалов и напряженностью
Пробный заряд q
> 0 перемещается в однородном поле с напряженностью Е в
направлении силовых линий.
Е
d
F
q
F = qE
A = Fd
A = qEd
U =
A
q
U = Ed
d
Слайд 14Определение
В однородном электростатическом поле с напряженностью Е разность потенциалов между
точками, соединенными вектором d, направление которого совпадает с направлением напряженности
поля, определяется формулой:
U = Ed
Слайд 15Соотношение между напряженностью и разностью потенциалов можно записать также в
виде:
U
E =
d
Напряженность поля направлена в сторону убывания потенциала.
Слайд 16Единицы напряженности поля
В
СИ: [ E ] =
м
В Н
1 = 1
м Кл
Prezentacii.com
Слайд 17Решите задачи
1. Напряженность электрического поля вблизи Земли перед разрядом молнии
иногда достигает 3 МВ/м. Какая сила действует на пылинку, имеющую
заряд 40 нКл, находящуюся в этом поле?
2. Длина разряда молнии 150 м. Какова разность потенциалов между грозовыми облаками, если пробой влажного воздуха происходит при напряженности 1МВ/м?
3. При лечении статическим душем на электродах электрической машины приложена разность потенциалов 100 кВ. Определите заряд, проходящий между электродами во время процедуры лечения, если известно, что электрическое поле совершает при этом работу1800 Дж.
4. Какую работу нужно совершить, чтобы переместить заряд 50 нКл между двумя точками электрического поля с разностью потенциалов 1600 В?
5. Найти потенциал точки электрического поля, удаленной от заряда 17 нКл на расстояние 10 см.
6. Между заряженными горизонтальными пластинами находится в равновесии пылинка, имеющая заряд 20нКл. Какова ее масса, если напряженность электрического поля 49 В/м?
7. Какую разность потенциалов должен пройти электрон, чтобы скорость его увеличилась от 0 до 8000км/с?