zabika.ru 1

РАБОТА ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ ПО ПЕРЕМЕЩЕНИЮ ЗАРЯДА


I уровень. Познакомимся с параграфом

Электростатическое поле - эл. поле неподвижного заряда.
Fэл , действующая на заряд, перемещает его, совершая раборту.
В однородном электрическом поле Fэл = qE - постоянная величина

Работа сил электростатического поля при перемещении заряда из одной точки поля в другую не зависит от формы траектории, а определяется только положением начальной и конечной точек и величиной заряда.

Работа сил электростатического поля при перемещении заряда по любой замкнутой траектории равна нулю.

Работа кулоновских сил при перемещении заряда q зависит только от расстояний r1 и r2 начальной и конечной точек траектории

Свойство потенциальности электростатического поля позволяет ввести понятие потенциальной энергии заряда в электрическом поле. Для этого в пространстве выбирается некоторая точка (0), и потенциальная энергия заряда q, помещенного в эту точку, принимается равной нулю.

Потенциальная энергия заряда q, помещенного в любую точку (1) пространства, относительно фиксированной точки (0) равна работе A10, которую совершит электростатическое поле при перемещении заряда q из точки (1) в точку (0): Wp1 = A10





(В электростатике энергию принято обозначать буквой W, так как буквой E обозначают напряженность поля.)

Так же, как и в механике, потенциальная энергия определена с точностью до постоянной величины, зависящей от выбора опорной точки (0). Такая неоднозначность в определении потенциальной энергии не приводит к каким-либо недоразумениям, так как физический смысл имеет не сама потенциальная энергия, а разность ее значений в двух точках пространства.


Работа, совершаемая электростатическое полем при перемещении точечного заряда q из точки (1) в точку (2), равна разности значений потенциальной энергии в этих точках и не зависит от пути перемещения заряда и от выбора точки (0). A12 = A10 + A02 = A10 – A20 = Wp1 – Wp2.





Потенциальная энергия заряда q, помещенного в электростатическое поле, пропорциональна величине этого заряда.

Физическую величину, равную отношению потенциальной энергии электрического заряда в электростатическом поле к величине этого заряда, называют потенциалом φ электрического поля:




Потенциал φ является энергетической характеристикой электростатического поля.
II уровень. Попробуйте выполнить задания

  1. В однородном электростатическом поле перемещается положительный заряд из точки М в точку N по разным траекториям (рис. 43). В каком случае работа сил электростатического поля больше?

  1. 1.

  2. 2.

  3. Во всех случаях работа сил электростатического по­ля одинакова.
  1. В однородном электростатическом поле положительный заряд из точки М в точку N перемещается по разным траекториям (рис. 47). В каком случае работа сил

    электростатического поля больше?


  1. 1.

  2. 2.

  3. Во всех случаях работа сил электростатического поля одинакова.

  1. В однородном электрическом поле напряженностью 1 кВ/м переместили заряд -25 нКл в направлении силовой линии на 2 см. Найти работу поля между начальной и конечной точками перемещения., 0,5 мкДж,

  2. Напряжение между двумя точками, лежащими на одной линии напряженности однородного электрического поля, равно 2 кВ. Расстояние между этими точками 10 см. Какова напряженность поля? (20кВ/м)

  3. Точечный заряд q = 2 мкКл перемещается в поле отри­цательного заряда Q по некоторой траектории. Перво­начальное расстояние между зарядами равно 60 см, конечное — 30 см. Работа, совершенная электростатиче­ским полем над зарядом q, равна -0,09 Дж. Рассчитайте величину заряда Q.(3*10-6Кл)