Как находиться работа электрического поля


РАБОТА ПО ПЕРЕМЕЩЕНИЮ ЗАРЯДА В ПОЛЕ

ПОТЕНЦИАЛ. ЭНЕРГИЯ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЗАРЯДОВ.

· Потенциал электрического поля есть величина, равная отношению по­тенциальной энергии точечного положительного заряда, помещенную в дан­ную точку поля, к этому заряду

или потенциал электрического поля есть величина, равная отношению работы сил поля по перемещению точечного положительного заряда из данной точки поля в бесконечность к этому заряду:

Потенциал электрического поля в бесконечности условно принят равным

Отметим, что при перемещении заряда в электрическом поле работа А внешних сил равна по модулю работе Асм сил поля и противоположна ей по знаку:

· Потенциал электрического поля, создаваемый точечным зарядом на расстоянии r от заряда,

Потенциал электрического поля, создаваемого металлической, несущий заряд Q сферой радиусом R, на расстоянии r от центра сферы:

Во всех приведенных для потенциала заряженной сферы формулах Ɛ есть диэлектрическая проницаемость однородного безграничного диэлектрика, окружающего сферу.

· Потенциал электрического поля, созданного системой п точечных зарядов, в данной точке в соответствии с принципом суперпозиции электрических полей равен алгебраической сумме потенциалов φ1, φ2 ,…,φп2 . создаваемых отдельными точечными зарядами Q1, Q2.

Qn:

· Энергия W взаимодействия системы точечных зарядов Q1. Q2 , . Qn определяется работой, которую эта система зарядов может совершить при удалении их относительно друг друга в бесконечность, и выражается формулой:

· Потенциал связан с напряженностью электрического поля соотношением

В случае электрического поля, обладающего сферической симметрией, ни связь выражается формулой

или в скалярной форме

а в случае однородного поля, т. е. поля, напряженность которого в каждой его точке одинакова как по модулю, так и по направлению

где φ1 и φ2 — потенциалы точек двух эквипотенциальных поверхностей; d- расстояние между этими поверхностями вдоль электрической силовой линии.

· Работа, совершаемая электрическим полем при перемещении точечного заряда Q из одной точки поля, имеющей потенциал φ1 в другую, имеющую потенциал φ2

где El — проекция вектора напряженности Е на направление перемещения; dl — перемещение.

В случае однородного поля последняя формула принимает вид

где i — перемещение; α — угол между направлениями вектора Е и переме­щения i.

· Диполь есть система двух точечных электрических зарядов равных по размеру и противоположных по знаку, расстояние i между которыми значи­тельно меньше расстояния r от центра диполя до точек наблюдения.

Вектор L.

проведенный от отрицательного заряда диполя к его положи­тельному заряду, называется плечом диполя.

Произведение заряда |Q| диполя на его плечо i называется электриче­ским моментом диполя:

· Напряженность поля диполя

где р - электрический момент диполя; r - модуль радиуса-вектора, проведенно­го от центра диполя к точке, напряженность поля в которой нас интересует; α -угол между радиусом-вектором r и плечом i диполя.

· Потенциал поля диполя

· Механический момент, действующий на диполь с электрическим ми ментом р. помещенный в однородное электрическое поле с напряженностью Е

где α - угол между направлениями векторов р и Е.

В неоднородном электрическом поле кроме механического момента (пары сил) на диполь действует еще некоторая сила. В случае поля, обладающем симметрией относительно оси x. сила выражается соотношением

где — частная производная напряженности поля, характеризующая степени неоднородности поля в направлении оси х.

При α >π/2 сила Fx положительна. Это значит, что под действием ее диполь втягивается в область сильного поля.

· Потенциальная энергия диполя в электрическом поле

© studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам



студопедия, школопедия, лекция, реферат, пособие, бесплатно, методичка:РАБОТА ПО ПЕРЕМЕЩЕНИЮ ЗАРЯДА В ПОЛЕ ПОТЕНЦИАЛ. ЭНЕРГИЯ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЗАРЯДОВ. · Потенциал электрического поля есть величина, равная отношению по­тенциальной энергии точечного

как находиться работа электрического поля