Для школьников.
Если не указано в какой среде находится заряд, то имеется в виду, что он находится в воздухе. Диэлектрическая проницаемость воздуха (вакуума) равна единице, поэтому в формуле примера она не записана.
Работу по переносу заряда из одной точки электростатического поля в другую можно выразить через произведение заряда на разность потенциалов в точках:
Отсюда следует, что разность потенциалов между двумя точками электростатического поля численно равна работе, совершаемой электрической силой при переносе единичного положительного заряда из одной точки поля в другую.
Заключение. В статье выражение для работы, совершаемой электрической силой над точечным зарядом, получено на примере, когда заряд перемещается в однородном электрическом поле вдоль силовой линии. Эта формула будет справедливой и в том случае, когда заряд влетает в однородное электрическое поле под углом к силовой линии. Она справедлива и тогда, когда заряд двигается по произвольной траектории в электрическом поле неподвижного точечного заряда и в поле, создаваемом неподвижным заряженным телом любой формы. Во всех этих случаях работа электрической силы при переходе заряда из точки 1 в точку 2 не зависит от формы траектории, а зависит только от начального и конечного положений заряда в электрическом поле. Если же заряд вернётся в точку 1, то работа электрической силы равна нулю.
Это значит, что электростатическое поле является потенциальным и работа может быть выражена через разность потенциальных энергий. Через работу получено выражение для потенциальной энергии системы зарядов, для потенциала точки электростатического поля и разности потенциалов двух точек поля.
Подумайте над решением следующих задач:
1. В противоположных вершинах квадрата со стороной 5 см находятся заряды - 0,75 нКл и 1 нКл. Найти напряжённость и потенциал в третьей вершине квадрата. Ответ: 4500 Н/Кл; 45 В.
2. Два заряда 20 нКл и - 4 нКл находятся на расстоянии 2 м друг от друга. Найти напряжённость поля в точке, расположенной между зарядами, в которой потенциал равен нулю. Ответ: 337 В/м
К.В. Рулёва, к. ф.-м. н., доцент. Подписывайтесь на канал. Ставьте лайки. Пишите комментарии. Спасибо.
Предыдущая запись: Как поведёт себя электрон, влетевший в поле конденсатора.
Следующая запись: Задачи 1 - 3 к занятиям 47 - 49
Занятие 19. Работа. Мощность. Энергия.
Ссылки на другие занятия до электростатики даны в Занятии 1.
Ссылки на занятия (начиная с электростатики) даны в Занятии 45.