Потенциал и разность потенциалов. Потенциальная энергия электрического поля

1.

Практическая № 19.
Потенциал и разность
потенциалов. Потенциальная
энергия электрического
поля.Решение задач

2.

Потенциальная энергия
• Заряженные тела притягивают или
отталкивают друг друга. При перемещении
заряженных тел, действующие на них силы
совершают работу. Из механики известно, что
система, способная совершить работу
благодаря взаимодействию тел друг с другом,
обладает потенциальной энергией. Значит,
система заряженных тел обладает
потенциальной энергией, называемой
электростатической или электрической.

3.

Работа при перемещении заряда в
однородном электростатическом поле.
• Однородное поле создают, например, большие
параллельные металлические пластины, имеющие заряды
противоположного знака. Это поле действует на заряд q с
постоянной силой
Работа не зависит от формы траектории.
Следовательно, электростатическая сила является
консервативной.

4.

Потенциальная энергия
• Работа консервативной силы равна
изменению потенциальной энергии,
взятому с противоположным знаком:
• Потенциальная энергия заряда в
однородном электростатическом поле
равна:

5.

Потенциальная энергия
• Если поле совершает положительную работу, то
потенциальная энергия заряженного тела в поле
уменьшается:
Одновременно согласно закону сохранения энергии
растет его кинетическая энергия.
• Если работа отрицательна,
то
Кинетическая энергия уменьшается.
• На замкнутой траектории работа поля равна нулю:
• Поля обладающие таким свойством, называют
потенциальными

6.

Потенциал
• Потенциальная энергия заряда в
электростатическом поле пропорциональна
заряду.
Следовательно
Отношение потенциальной энергии к заряду не
зависит от помещённого в поле заряда.
Потенциалом точки электростатического поля
называют отношение потенциальной энергии
заряда, помещённого в данную точку, к этому
заряду .
- скаляр, энергетическая характеристика поля.

7.

Разность потенциалов
• Изменение потенциала не зависит от
выбора нулевого уровня отсчёта потенциала.
• Здесь
- разность потенциалов
(напряжение).
Разность потенциалов (напряжение) между
двумя точками равна отношению работы
поля при перемещении положительного
заряда из начальной точки в конечную к
величине этого заряда.
Единица разности потенциалов 1В=1Дж/1Кл.

8.

Связь между напряжённостью
электростатического поля и разностью
потенциалов.
• Электрическое поле совершает работу
Приравняв правые части, получим
Единица напряжённости

9.

Эквипотенциальные поверхности
• Поверхности равного потенциала называют
эквипотенциальными.
Эквипотенциальные поверхности однородного поля
представляют собой плоскости, а поля точечного
заряда – концентрические сферы.
Напряжённость электрического поля направлена в
сторону убывания потенциала.

10.

Закрепление
1. Докажите, что система заряженных тел обладает
потенциальной энергией.
2. Как рассчитать потенциальную энергию заряда?
3. Как связано изменение потенциальной энергии
заряженной частицы с работой электрического
поля?
4. Дайте определение потенциала.
5. Чему равна разность потенциалов между двумя
точками?
6. Какова связь между напряжённостью и разностью
потенциалов?
7. Какие поверхности называются
эквипотенциальными?

11.

Решение задач:
Разность потенциалов между точками, лежащими на одной
силовой линии на расстоянии 3 см друг от друга, равна 120 В.
Определите напряжённость поля, если известно, что оно
однородно.

12.

13.

Решение задач

14.

15.

16.

17.

18.

19.

Домашнее задание
• Параграфы 93,94,95
• Задачи для самост решения к пар 96 (5,6,7)