СВЯЗЬ МЕЖДУ НАПРЯЖЕННОСТЬЮ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ И РАЗНОСТЬЮ ПОТЕНЦИАЛОВ. ЭКВИПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ
Между напряженностью электрического поля и разностью потенциалов существует определенная зависимость. Пусть заряд 
перемещается в направлении напряженности однородного поля 
из точки 
в точку 2, находящуюся на расстоянии 
от точки 
(рис. 125). Электрическое поле совершает работу
Эту работу согласно формуле (8.24) можно выразить через разность потенциалов в точках 
и 2:
Приравнивая выражения для работы, найдем модуль вектора напряженности поля:
В этой формуле 
— разность потенциалов между точками 1 и 2, которые связаны вектором перемещения 
совпадающим по направлению с вектором Е (рис. 125).
Формула (8.28) показывает, что, чем меньше меняется потенциал на расстоянии 
тем меньше напряженность электрического поля. Если потенциал не меняется совсем, то напряженность поля равна нулю.
Так как при перемещении положительного заряда в направлении вектора Е электрическое поле совершает положительную работу 
то потенциал 
больше
Рис. 125
Рис. 126
Рис. 127
потенциала 
Следовательно, напряженность электрического поля направлена в сторону убывания потенциала.
Любое электрическое поле в малой области пространства можно считать однородным. Поэтому формула (8.28) справедлива для произвольного электрического поля, если только расстояние 
настолько мало, что изменением напряженности поля на этом расстоянии можно пренебречь.
Единица напряженности электрического поля Единицу напряженности электрического поля в единицах СИ устанавливают на основе единицы разности потенциалов, используя формулу (8.28). Напряженность электрического поля равна единице, если разность потенциалов между двумя точками на расстоянии 
в однородном поле равна 1 В Наименование этой единицы вольт на метр 
|
|
|
Как уже говорилось, напряженность можно также выражать в ньютонах на кулон. Действительно,
Эквипотенциальные поверхности . При перемещении заряда под углом 90° к силовым линиям поле не совершает работы, так как сила перпендикулярна перемещению. Значит, если провести поверхность, перпендикулярную в каждой точке силовым линиям, то при перемещении заряда вдоль этой поверхности работа не совершается. А это, в свою очередь, означает, что все точки поверхности, перпендикулярной силовым линиям, имеют один и тот же потенциал. Поверхности равного потенциала называют эквипотенциальными.
Эквипотенциальные поверхности однородного поля представляют собой плоскости (рис. 126), а поля точечного заряда — концентрические сферы (рис. 127). Эквипотенциальные поверхности поля диполя изображены на рисунке 128
Подобно силовым линиям, эквипотенциальные поверхности качественно характеризуют распределение поля в пространству.
|
|
|
Рис. 128
Вектор напряженности перпендикулярен эквипотенциальным поверхностям и направлен в сторону уменьшения потенциала. Так, например, потенциал поля точечного положительного заряда убывает по мере удаления от заряда, и напряженность поля направлена от заряда вдоль радиусов концентрических сфер (рис. 127).
Эквипотенциальной является поверхность любого проводника в электростатическом поле. Ведь силовые линии поля перпендикулярны поверхности проводника. Причем не только поверхность, но и все точки внутри проводника имеют один и тот же потенциал. Напряженность поля внутри проводника равна нулю, а значит, равна нулю и разность потенциалов между любыми точками проводника.
Дата: 13.03.2020г
Преподаватель: Сошина Ирина Михайловна
Предмет : Математика
Группа : 5-19
Тема: Промежутки возрастания и убывания, наибольшее и наименьшее значения, точки экстремума.
Задание: Сделать конспект лекции, разобрать задания.
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 138; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!