Вывод формулы для расчета работы сил поля при перемещении зарядов. Понятие

Понятие потенциала, потенциальный характер электростатического поля. Связь между напряженностью и

Тема 4

зарядов.
4.2. Понятие потенциала, потенциальный характер электростатического поля.
4.3. Связь между напряженностью

ОГЛАВЛЕНИЕ

точки 1 в точку 2.
4.1. Вывод формулы для расчета работы

Рис. 4.1.Перемещение точечного положительного заряди из точки 1 в точку 2.

другую равна произведению величины этого заряда на разность потенциалов начальной

К оглавлению

(4.1)

Т. к. при
функциональная часть выражения (4.2)
const = 0.

, то примем

Эта величина получила название потенциал поля точечного заряда.

(4.2)

(4.3)

(4.4)

(4.5)

величина, численно равная работе по переносу единичного положительного заряда из

Тогда, сравнив (4.4) и (4.6), получим

Т. к. при

, то

Потенциалом поля в данной точке называется физическая величина, численно равная потенциальной энергии, которая приобретается единичным положительным зарядом при переносе из бесконечности в данную точку поля.

Выясним свойства потенциального электростатического поля.

Рис. 4.2.

(4.6)

(4.7)

(4.8)

(4.9)

другую не зависит от формы траектории.
2. Работа по переносу заряда

3. В электрическом поле циркуляция вектора напряженности вдоль замкнутого контура равна нулю.

(4.10)

это поверхность, состоящая из точек, имеющих одинаковый потенциал.
Для

2. Работа по перемещению заряда вдоль эквипотенциальной поверхности равна нулю.

Рис. 4.3. Эквипотенциальные поверхности

демонстрационный.
Конусообразный кондуктор на изолирующем штативе.
Эбонитовая палочка.
Шерсть.
Шарик пробный на изолирующей ручке.
Два

Рис. 4.4.Установка

Выводы: поверхность заряженного проводника всюду имеет одинаковый потенциал.

К оглавлению

Ход работы:
Пробный шарик с длинным проводником соединён со стержнем электроскопа, корпус заземлён. Заряжаем кондуктор и шарик перемещаем по всей поверхности (наружной и внутренней) кондуктора. Показания электрометра не меняются.

некоторое скалярное
поле
Известно, что между напряженностью и потенциалом электростатического поля существует

К оглавлению

(4.11)

(4.12)

конденсаторов.
Однородный плоский конденсатор.
Рис. 4.4. Однородный плоский конденсатор
Задание для самостоятельной

К оглавлению

(4.13)

конденсатора путем интегрирования

Если зазор между обкладками относительный, т.е. выполняется

в этом случае

Для цилиндрического конденсатора

Рис.4.5