Работа электростатического поля по перемещению заряда. Потенциальный характер электростатического поля.
Рассмотрим электростатическое поле, образованное зарядом Q, в которое вносят пробный положительный заряд q.
Определим перемещение заряда q из одной точки R1 пространства в другую R2 за бесконечно малый промежуток времени (рис.10.8).
В любой точке этого поля на точечный заряд q действует сила
F = q E.
При перемещении заряда в поле эта сила совершает работу. Величина работы по перемещению заряда q в электростатическом поле зависит лишь от его начального и конечного положения и не зависит от пути движения. Докажем это.
Работа на элементарном участке dl определяется (рис.10.8)
, |
т.к. из рисунка dR=dlcosα.
Вся работа на участке 1 – 2
(10.4.1) |
Как видно, работа не зависит от пути, по которому перемещался заряд q, а зависит только от начального R1 и конечного R2 положений этого заряда, и является функцией начального и конечного расстояний между зарядами. Силовое поле, обладающее таким свойством, называется потенциальным полем. Работа также может быть представлена как разность значений потенциальных энергий заряда q в точках 1, 2
. | (10.4.2) |
Потенциальная энергия заряда q в поле заряда Q определяется по следующей формуле
. | (10.4.3) |
Дата добавления: 2016-12-09; просмотров: 1467;