Фізика підготовка до ЗНО комплексне видання
ЕЛЕКТРОДИНАМІКА
1. ОСНОВИ ЕЛЕКТРОСТАТИКИ
1.5. РОБОТА В ЕЛЕКТРОСТАТИЧНОМУ ПОЛІ. ПОТЕНЦІАЛ ПОЛЯ. РІЗНИЦЯ ПОТЕНЦІАЛІВ ДВОХ ТОЧОК ПОЛЯ
Робота в електростатичному полі:
– не залежить від шляху, а визначається координатами точок, між якими переноситься заряд;
– у будь-якому замкненому контурі дорівнює нулю.
Такі поля називаються потенціальними.
Потенціал поля (φ) у даній точці є величиною, що чисельно дорівнює роботі кулонівських сил при переміщенні одиничного позитивного
Іншими словами:
Потенціал поля в даній точці є величиною, яка чисельно дорівнює потенціальній енергії одиничного позитивного заряду, поміщеного в дану точку, якщо його потенціальну енергію в нескінченності вважати рівною нулю:
Потенціал електричного поля точкового за ряду q, якщо вважати Wn1 в нескінченності рівною нулю:
В теорії
Еквіпотенціальна поверхня – це поверхня, усі точки якої мають однаковий потенціал (рис. 10).
Рис. 10
Еквіпотенціальна поверхня і лінії напруженості поля в кожній точці поля взаємно перпендикулярні.
Поверхня електропровідного зарядженого тіла еквіпотенціальна.
Робота з переміщення заряду по еквіпотенціальній поверхні дорівнює нулю.
Напруженість у будь-якій точці електростатичного поля дорівнює зміні потенціалу який припадає на одиницю довжини ліній напруженості поля (l):
Вектор напруженості поля завжди напрямлений у бік зменшення потенціалу.
Різниця потенціалів двох точок поля – це величина, яка чисельно дорівнює роботі кулонівських сил при переміщенні одиничного позитивного заряду з першої точки у другу: