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 заряду з даної точки у нескінченність:

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 W_{n 1} 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: