Физика. Лекция 458.Свойства электрического потенциала. Эквипотенциальные поверхности.

Здравствуйте, уважаемые обучающиеся. и так мы продолжаем изучение теории. На позапрошлой лекции мы познакомились с тем, что такое потенциал и разность потенциалов. А на этой лекции поговорим о свойствах этой физической величины.

И так мы с вами знаем, что электрическое поле можно охарактеризовать вектором напряженности электрического поля. Мы эту величину называем силовая характеристика поля, с другой стороны на прошлых лекциях мы познакомились с такой физической величиной как электрический потенциал. Давайте вспомним, что

Электрический потенциал - это физическая величина равная отношению потенциальной энергии заряда, помещенного в данную точку поля к величине этого заряда.

• Поскольку потенциал характеризует потенциальную энергию заряда, находящегося в электрическом поле его называют энергетической характеристикой поля.
• А напряженность поля, поскольку, она позволяет найти силу действующую на заряд, помещенную в данную точку поля ее называют силовой характеристикой электрического поля

Понятно, что эти две характеристики описывают одно и то же поле, то они должны быть связаны между собой. И вот на это лекции мы с вами начнем изучать связь напряженности поля и потенциала.

И так первый случай, который мы разберем будет связь между напряжением и напряженностью электрического поля заряда, находящегося в однородном электрическом поле и двигающийся вдоль силовых линий электрического поля

А теперь давайте разберем случай, когда заряд в однородном электрическом поле движется не вдоль силовых линий а произвольным образом по прямой.

Следующий случай, который мы разберем будет случай, когда электрическое поле является не однородным.

И какие мы уже можем сделать важные выводы?

Электрическое поле направлено в ту сторону в какую потенциал уменьшается. И давайте это сформулируем более строго.

Вектор напряженности электрического поля направлен в сторону наиболее быстрого уменьшения потенциала.

В тех областях пространства где напряженность поля равна нулю потенциал во всех точках одинаков.

И давайте запишем вытекающий из предыдущего свойства общий итог

Все точки проводника имеют одинаковый электрический потенциал

И дальше о чем мы поговорим это о нулевом уровне потенциала.

• в электротехнике за нулевой уровень потенциала принимается потенциал Земного шара
• в теоретической физике потенциал равен нулю на бесконечности, где нет электрического поля и, соответственно, нет электростатического взаимодействия

Следующее о чем мы с вами поговорим - это свойство эквипотенциальных поверхностей.

Эквипотенциальная поверхность - это поверхность во всех точек, которой электрический потенциал.

Теперь давайте рассмотрим свойства эквипотенциальных поверхностей.

• Эквипотенциальные поверхности и силовые линии взаимно перпендикулярны
• Поверхность является эквипотенциальной поверхностью
• Чем больше напряженность электрического поля, тем меньше расстояние между соседними эквипотенциальными поверхностями

И очень важно научится правильно проводить эквипотенциальные поверхности, если у нас имеется картина силовых линий и наоборот. И как правильно строить картину исходя из того, что:

• силовые линии и эквипотенциальные поверхности перпендикулярны
• чем больше напряженность поля, тем гуще идут эквипотенциальные поверхности
• силовые линии показывают направление наиболее быстрого уменьшения потенциала (если, например, силовые линии убывают вправо, то и потенциал убывает вправо)

На этом мы эту лекцию закончим.

Если тебе понравилось, подпишись на канал и поддержи автора