Презентация "Энергетические характеристики электрического поля" по физике – проект, доклад

Энергетические характеристики электрического поля

Мясникова Г. И. Учитель физики

Заряд в электрическом поле

На заряд , помещенный в электростатическое поле, действует сила со стороны этого поля. При перемещении заряда эта сила может совершить работу. Эту работу часто называют работой электрического поля.

Потенциальная энергия

Система «заряд + поле» обладает способностью совершать работу. Система, способная совершать работу, обладает потенциальной энергией.

Изменение потенциальной энергии

Изменение потенциальной энергии ΔWP связано с совершенной системой работой А соотношением: ΔWP = - А Если А > 0, то WP уменьшается. Если А

Особенности работы электрического поля

Работа поля при перемещении заряда из точки 1 в точку 2 в электростатическом поле зависит только от положения этих точек в поле и не зависит от траектории движения заряда.

+ q 1 A1 2 А2 │А1│ =│А2│

Физическое поле потенциально, если:

работа в нем не зависит от формы траектории; работа по замкнутому контуру в нем равна нулю. Электростатическое поле – потенциальное.

Потенциал электростатического поля

Потенциалом электростатического поля φ в данной точке называется физическая величина, равная отношению потенциальной энергии WP заряда q, помещенного в данную точку поля, к величине этого заряда: WP φ = q

Энергетическая характеристика электрического поля

Потенциал – величина скалярная. Потенциал – энергетическая характеристика электрического поля. Физический смысл имеет не потенциал точки, а разность потенциалов между двумя точками. Именно она связана с работой поля при перемещении заряда из одной точки в другую.

Разность потенциалов

Разность потенциалов между точками 1 и 2 равна отношению работы поля при перемещении заряда из точки 1 в точку 2 к величине этого заряда: А φ1 – φ2 = q

Напряжение

Разность потенциалов в электростатическом поле имеет и другое название – напряжение между двумя точками. Напряжение между двумя точками 1 и 2 поля: U = φ1 – φ2

Единицы измерения

СИ: [φ1 – φ2] = В (вольт) 1 Дж [φ1 – φ2] = = 1 В 1 Кл Разность потенциалов между двумя точками поля равна 1 В, если при перемещении заряда в 1 Кл из одной точки в другую электрическое поле совершает работу в 1 Дж.

Принцип суперпозиции

Потенциал электрического поля системы зарядов равен алгебраической сумме потенциалов полей, созданных каждым из зарядов: φ =φ1+ φ2+ φ3+ ...+ φn

Связь между разностью потенциалов и напряженностью

Пробный заряд q > 0 перемещается в однородном поле с напряженностью Е в направлении силовых линий.

Е d F F = qE A = Fd A = qEd U = A U = Ed

Определение

В однородном электростатическом поле с напряженностью Е разность потенциалов между точками, соединенными вектором d, направление которого совпадает с направлением напряженности поля, определяется формулой: U = Ed

Соотношение между напряженностью и разностью потенциалов можно записать также в виде: U E = d Напряженность поля направлена в сторону убывания потенциала.

Единицы напряженности поля

В СИ: [ E ] = м В Н 1 = 1 м Кл