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(知识点)电场中的静电场力与做功课

更新时间:2024-04-13 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

φA=Ep/q 在静电学中,电势( )(也称电势)定义为:电场中某一位置的单位电荷的电势能与其所带电荷量的比值。 电势只有大小而没有方向。 它是一个标量。 其数值不具有绝对意义,而仅具有相对意义。uGT物理好资源网(原物理ok网)

电势与电场强度的关系uGT物理好资源网(原物理ok网)

(1)单位正电荷从电场中某一点A移动到参考点O(即零势能点,通常在无穷大或地球)。uGT物理好资源网(原物理ok网)

所以 φA=Ep/q。 SI 单位中的单位是伏特 (V)。uGT物理好资源网(原物理ok网)

(2)电场中某一点与参考点O之间的电势差称为该点电势。uGT物理好资源网(原物理ok网)

“电场中某一点的电势在数值上等于该点单位正电荷的电势能。”uGT物理好资源网(原物理ok网)

公式:ε=qφ(其中ε为电势能,q为电荷,φ为电势),即φ=ε/quGT物理好资源网(原物理ok网)

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在电场中,某一点电荷的电势能与其所带电荷量的比值是一个常数。 它是一个物理量,与电荷本身无关。 这与电荷的存在无关。 它是由电场本身决定的。 物理量由其性质决定。uGT物理好资源网(原物理ok网)

电势是描述静电场的标量场。 静电场的基本特性是它对其中的电荷施加力。 因此,当电荷在静电场中移动时,静电场力起作用。 然而,当电荷在静电场中沿着任意路径运动并返回到原来的位置时,电场力所做的功始终为零,即静电场力所做的功与路径无关。 ,或者静电场强度的环路积分始终为零。uGT物理好资源网(原物理ok网)

电势公式: φA=Ep/q。 当单位正电荷从电场中的某一点A移动到参考点O时,电场力所做的功与电荷量的比值。uGT物理好资源网(原物理ok网)

电势公式uGT物理好资源网(原物理ok网)

电势的基本概念uGT物理好资源网(原物理ok网)

静电场的标量电势称为电势或静电势。 在电场中,某一点电荷的电势能与其所带电荷量的比值(与正负有关,计算时将电势能和电荷的正负都包括在内)确定该点的电势大小和正负),称为该点的电势(也称电势),通常用φ表示。 电势是从能量角度描述电场的物理量。 (电场强度是从力的角度描述电场)。 电位差可以在闭合电路中产生电流(当电位差相当大时,空气等绝缘体也可以成为导体)。 电势也称为电势。uGT物理好资源网(原物理ok网)

电位差公式uGT物理好资源网(原物理ok网)

1、电荷在电场中某一点的电势能与其电量的比值,称为该点的电势。uGT物理好资源网(原物理ok网)

U=E/q 其中U代表电势,E代表电势能,q代表电荷量。uGT物理好资源网(原物理ok网)

2、电势能E=W=UquGT物理好资源网(原物理ok网)

电势差公式Uab=φa-φbuGT物理好资源网(原物理ok网)

a、b点之间的电位差等于a点电位与b点电位之差。uGT物理好资源网(原物理ok网)

电势能公式:Ep=WAO=q·φA=qUA(Ep代表电势能,φA代表A点电势):当φA,q,则Ep,q,则Ep; 当 φA , q, 则 Ep, q, 则 Ep。 Wab=Epa-Epb。uGT物理好资源网(原物理ok网)

1 电势能公式uGT物理好资源网(原物理ok网)

电势能的各种公式:电势和电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/quGT物理好资源网(原物理ok网)

电势能: EA = qφA {EA:A点带电体的电势能(J),q:电(C),φA:A点电势(V)}uGT物理好资源网(原物理ok网)

电势能的变化ΔEAB = EB-EA {带电体在电场中从位置A移动到位置B时的电势能之差}uGT物理好资源网(原物理ok网)

电场力所做的功和电势能的变化ΔEAB=-WAB=-qUAB(电势能的增量等于电场力所做的功的负值)uGT物理好资源网(原物理ok网)

2 电势计算方法uGT物理好资源网(原物理ok网)

一般来说,计算电势有两种方法。 第一种方法是通过场强的线积分计算电势; 另一种方法是即将介绍的电势叠加原理。 对于不同的带电体系,本质上上述两种方法都可以计算电势,但不同方法计算的难易程度有较大差异。uGT物理好资源网(原物理ok网)

1、点电荷电场的电势:点电荷电场中任意一点的电势称为点电荷电势公式。 根据公式中 q 的符号,电势 V 可以为正或为负。 在正点电荷的电场中,每个点的电势都是正的。 距离电荷越远,电势越低,与r成反比。 在负点电荷的电场中,每个点的电势都是负的。 距离电荷越远,电势越高,无穷远电势为零。 容易看出,以点电荷为中心的任意球面上,电势相等,并且这些球面都是等势面。uGT物理好资源网(原物理ok网)

2、电势叠加原理:E代表总电场,E1、E2、...是单点电荷产生的电场。 根据电势的定义,应用场强叠加原理,电场中a点的电势可表示为 上式最后一个等号右侧各积分之和分别为点电荷当它单独存在时,在 a 点。 潜在的。 即式中,Vai为第i个点电荷单独存在时a点产生的电势。uGT物理好资源网(原物理ok网)

公式uGT物理好资源网(原物理ok网)

点电荷电势能uGT物理好资源网(原物理ok网)

在点电荷电场中,点电荷的电势能:uGT物理好资源网(原物理ok网)

电势与电场强度的关系uGT物理好资源网(原物理ok网)

其中,q和Q分别为迁移点电荷和电场中心点电荷的电荷量,单位为库仑C。r为两点电荷之间的距离,单位为米。 常数,单位是。 电势能Ep的单位是。uGT物理好资源网(原物理ok网)

点电荷电势uGT物理好资源网(原物理ok网)

在点电荷电场中,一点的电势为:uGT物理好资源网(原物理ok网)

电势的单位是。 电势只与电场中心的点电荷有关,与迁移的点电荷无关,因此是点电荷电场的本质。uGT物理好资源网(原物理ok网)

当φA,q,则Ep,q,则Ep;uGT物理好资源网(原物理ok网)

当φA,q,则Ep,q,则Ep。uGT物理好资源网(原物理ok网)

沿电场线前进一定距离时,电场力所做的功。uGT物理好资源网(原物理ok网)

在均匀电场或点电荷电场中,点电荷沿电场线向前移动一定距离,电场力所做的功为:uGT物理好资源网(原物理ok网)

其中 q 是迁移的点电荷的电荷量。 E为电场强度,单位为。 d为沿电场线的距离,单位为m。 这里的AB比图中的ab要求更高,必须沿着电场线前进。uGT物理好资源网(原物理ok网)

电势能变化uGT物理好资源网(原物理ok网)

(1)电场力所做的功和电势能的变化uGT物理好资源网(原物理ok网)

电场力所做的功与起点和终点静止点电荷的电势能变化之间的关系:uGT物理好资源网(原物理ok网)

电势能的变化也可以表示为△Ep=Epb-Epa,所以Wab=-△Ep。uGT物理好资源网(原物理ok网)

(2)动能的变化和电势能的变化uGT物理好资源网(原物理ok网)

根据能量守恒定律,我们还可以得到,在正常情况下电势与电场强度的关系,在没有外力作用的情况下,运动电荷的动能变化与电势能变化之间的关系为:uGT物理好资源网(原物理ok网)

如果外力增加了电势能,那么其​​他形式的能量就会转化为电势能。 外力做正功,电场力做负功,电势能增大;uGT物理好资源网(原物理ok网)

如果电场力使物体运动,则电势能转化为动能,电场力做正功,物体的动能增大电势与电场强度的关系,电势能减小;uGT物理好资源网(原物理ok网)

如果物体的运动使电势能增加,那么动能就转化为电势能,物体的动能减少,电场力做负功,电势能增加。uGT物理好资源网(原物理ok网)

在静电学中,电势能( )是电场中电荷分布的势能,与系统内电荷分布的配置有关。 电势能的单位是焦耳。 电势能与电势不同。 电势定义为电场中电荷所拥有的每单位电荷的电势能。 电势的单位是伏特。uGT物理好资源网(原物理ok网)

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