Для школьников.
Пусть электростатическое поле напряжённостью Е создано обкладками плоского конденсатора и в этом поле перемещается точечный заряд по замкнутому контуру, показанному на рисунке.
При перемещении заряда вдоль прямых 2 - 3 и 4 - 1 работа сил поля равна нулю, так как силы, действующие на заряд, направлены под прямым углом к его перемещению (см. Занятие 19 . Работа. Мощность. Энергия.)
Работы силы на участках 1 - 2 и 3 - 4 равны друг другу по модулю, но противоположны по знаку.
Получается, что работа сил электрического поля по замкнутому пути равна нулю.
Этот вывод справедлив для любого электростатического поля и для любого замкнутого контура.
Поля, обладающие таким свойством, называются потенциальными.
Электростатическое поле - потенциальное поле.
Для потенциальных полей вводится понятие "Потенциальная энергия". Рассмотренное ранее гравитационное поле тоже является потенциальным (см. Занятие 20. Потенциальная энергия).
Кроме того, что работа по замкнутому пути для потенциальных полей равна нулю, в них работа перемещения заряда (тела) из одной точки поля в другую не зависит от формы траектории, а определяется лишь координатами этих точек (см. Занятие 49. Потенциал точки электрического поля).
Таким образом, работа по переносу заряда в электростатическом поле по замкнутому контуру всегда равна нулю. Этим очень важным свойством электростатического поля часто будем пользоваться при решении задач.
К переменным электрическим полям это утверждение неприменимо.
К.В. Рулёва, к. ф.-м. н., доцент. Подписывайтесь на канал. Ставьте лайки. Пишите комментарии. Спасибо.
Предыдущая запись: Какой заряд пройдёт по проводам, соединяющим обкладки конденсатора, при удалении диэлектрика?
Следующая запись: Действие рентгеновских лучей, направленных на одну обкладку плоского конденсатора.
Ссылки на занятия до электростатики даны в Занятии 1.
Ссылки на занятия (статьи), начиная с электростатики, даны в конце Занятии 45.