Электрическое поле и изменение электрического потенциала

Физика > Электрическое поле и изменение электрического потенциала

Изучите потенциал электрического поля и разность электрических потенциалов. Рассмотрите формулы определения заряда, создание векторного поля, рост потенциала.

Электрическое поле играет роль градиента потенциала, основывающегося на дистанции от точки к заряду.

Задача обучения

• Определить электрический потенциал, сформированный позицией заряда со стабильной величиной.

Основные методы

• Для любого потенциала заряд можно высчитать по формуле: (ε₀ – электрическая постоянная, именуемая диэлектрической проницаемостью свободного пространства).
• Для одного заряда потенциал будет стабильным на всех точках в некоторой радиальной дистанции. Несколько точек одного потенциала – эквипотенциал.
• Если несколько зарядов формируют поле, то эквипотенциальные линии приобретают неправильную форму. Дело в том, что созданные поля перекрываются, а потенциал вырастает в любой точке.

Термины

• Эквипотенциальный – участок, где каждая точка обладает единым потенциалом.
• Радиальный – перемещение по радиусу.

Каждый заряд формирует вокруг себя векторное поле (электрическое). Это градиент потенциала, который расположен в обратной зависимости по отношению к дистанции от конкретной точки к заряду. Появление второго заряда заставляет их двигаться относительно друг друга. В такой ситуации намного проще создать модель, потому что один будет считаться стационарным, а второй тестовым.

По мере передвижения второго, потенциал между зарядами меняется. Связь между потенциалом и полем обладает дифференциальным характером:

В итоге, тестовый заряд путешествует к х, а скорость изменения потенциала – значение электрического поля.

До момента движения заряда, его потенциальная энергия находится на максимуме, а кинетическая = 0. Можно использовать уравнение:

 (ε₀ – электрическая постоянная, именуемая диэлектрической проницаемостью свободного пространства).

Перемещение в сторону от заряда меняет потенциал точки электрического поля. Дистанция и потенциал связаны обратным соотношением.

Потенциал электрического заряда будет постоянным для всех точек на конкретной радиальной дистанции. Все они именуются эквипотенциалами.

Если множественные заряды формируют поле, то эквипотенциальные линии обретают неправильную форму. Дело в том, что поля перекрываются, поэтому потенциал растет в любой точке.

---