§1.18. yagona elektr maydonidagi zaryadning potentsial energiyasi. nuqtaviy zaryadlarning o'zaro ta'sir energiyasi. Maydon chizig'i naqshlari

To'g'ri rasmni yarating kuch chiziqlari zaryadlangan tana qiyin ishdir. Biz birinchi navbatda maydon kuchini E(x, y, z) koordinatalarning funksiyasi sifatida hisoblashimiz kerak. Lekin bu hali ham yetarli emas. Chiziqning har bir nuqtasida unga tegish taranglik yo'nalishiga to'g'ri kelishi uchun uzluksiz chiziqlarni chizishning qiyin vazifasi qolmoqda. Bunday vazifani maxsus dasturda ishlaydigan kompyuterga topshirish eng oson.

Biroq, maydon chiziqlarining taqsimlanishining aniq rasmini yaratish har doim ham kerak emas. Ba'zan taxminiy rasmlarni chizish kifoya qiladi, buni unutmang:

kuch chiziqlari ochiq chiziqlardir: ular musbat zaryadlangan jismlar yuzasidan (yoki cheksizlikda) boshlanadi va manfiy zaryadlangan jismlar yuzasida (yoki cheksizlikda) tugaydi;

kuch chiziqlari kesishmaydi, chunki maydonning har bir nuqtasida intensivlik vektori faqat bitta yo'nalishga ega;

zaryadlar orasidagi kuch chiziqlari hech qanday joyda uzilmaydi.

7-10-rasmlarda maydon chiziqlari rasmlari ko'rsatilgan: musbat zaryadlangan to'p (7-rasm); qarama-qarshi zaryadlangan ikkita shar (8-rasm); ikkita o'xshash zaryadlangan to'p (9-rasm); zaryadlari kattaligi bo'yicha teng va ishorasi qarama-qarshi bo'lgan ikkita plastinka (10-rasm).

10-rasmda plitalarning chetidan uzoqda joylashgan plitalar orasidagi bo'shliqda kuch chiziqlari parallel ekanligini ko'rsatadi: bu erda elektr maydoni barcha nuqtalarda bir xil.

Kosmosning barcha nuqtalarida intensivligi bir xil bo'lgan elektr maydoni deyiladi bir hil.

Zaryadni bir xil elektrostatik maydonda harakatlantirganda ishlang. Yagona maydon, masalan, qarama-qarshi zaryadlarga ega bo'lgan katta parallel metall plitalar tomonidan yaratiladi. Bu maydon to'lovga ta'sir qiladi q doimiy kuch bilan F = qE, xuddi yer doimiy kuch bilan harakat qilganidek F = mg uning yuzasiga yaqin tosh ustida.

Plitalar vertikal ravishda joylashtirilsin (2-rasm), chap plastinka musbat zaryadlangan va - manfiy Musbat zaryadni ko'chirishda dala bajargan ishni hisoblang q bir nuqtadan 1, masofada d x chap plastinkadan nuqtaga 2, masofada joylashgan d 2 undan.

ball 1 va 2 bir xil kuch chizig'ida yotadi:

A =qE (d 1 - d 2 ) = qE∆ d. (1)

Bu ish traektoriyaning shakliga bog'liq emas, xuddi tortishish kuchining ishi traektoriya shakliga bog'liq emas.

Potensial energiya. Elektrostatik kuchning ishi uni qo'llash nuqtasining traektoriyasining shakliga bog'liq bo'lmaganligi sababli, bu kuch konservativdir va formulaga ko'ra, uning ishi teskarisi bilan olingan potentsial energiyaning o'zgarishiga tengdir. belgisi:

A = -(V n 2 - V nl ) = -∆ V n .

Olingan ifodani potentsial energiyaning umumiy ta'rifi bilan solishtirsak, buni ko'ramiz Yagona elektrostatik maydondagi zaryadning potentsial energiyasi:

V n = qEd.

Agar maydon ijobiy ish qilsa, u holda maydondagi zaryadlangan jismning potentsial energiyasi kamayadi: ∆ V n < A. Shu bilan birga energiyaning saqlanish qonuniga binoan uning kinetik energiyasi ortadi. Va aksincha, agar ish manfiy bo'lsa (masalan, musbat zaryadlangan zarracha maydon kuchi vektori yo'nalishiga teskari yo'nalishda harakat qilganda E, keyin ∆ V n > 0. Potensial energiya o'sadi, va kinetik energiya kamayadi, zarracha sekinlashadi.

Yopiq traektoriyada, zaryad boshlang'ich nuqtasiga qaytganda, dala ishi nolga teng:

A = -∆ V n = -(V nl - V n 2 ) = 0.

Elektrostatik maydondagi zaryadlangan zarralar potentsial energiyaga ega. Zarracha maydonning bir nuqtasidan ikkinchisiga o‘tganda elektr maydoni traektoriya shakliga bog‘liq bo‘lmagan ishni bajaradi. Bu ish "-" belgisi bilan olingan potentsial energiyaning o'zgarishiga teng.

Mexanikada jismlarning bir-biriga o'zaro ta'siri kuch va potensial energiya bilan tavsiflanadi. Zaryadlar orasidagi o'zaro ta'sirni amalga oshiradigan elektrostatik maydon ham ikkita kattalik bilan tavsiflanadi. Maydon kuchi quvvat xususiyati. Endi energiya xarakteristikasi - potentsial bilan tanishamiz.

Maydon salohiyati. Har qandayning ishi elektrostatik maydon zaryadlangan jism unda bir nuqtadan ikkinchi nuqtaga harakat qilganda, u ham traektoriya shakliga bog'liq emas, xuddi ish bir hil maydon. Yopiq traektoriyada elektrostatik maydonning ishi doimo nolga teng. Bu xususiyatga ega maydonlar deyiladi salohiyat. Xususan, nuqtaviy zaryadning elektrostatik maydoni potensial xarakterga ega.

Potensial maydonning ishi potentsial energiyaning o'zgarishi bilan ifodalanishi mumkin. Formula A = - (V n 2 - V nl ) har qanday elektrostatik maydon uchun amal qiladi. Lekin faqat bir hil maydon holatida potentsial energiya formula bilan ifodalanadi .

Potentsial. Elektrostatik maydondagi zaryadning potentsial energiyasi zaryadga proportsionaldir. Bu bir jinsli maydon uchun ham, bir jinsli maydon uchun ham amal qiladi. Binobarin, potentsial energiyaning zaryadga nisbati maydonga joylashtirilgan zaryadga bog'liq emas.

Bu sizga sohaning yangi miqdoriy tavsifini kiritish imkonini beradi - potentsial ph , maydonga qo'yilgan zaryaddan mustaqil.

Potensial energiyaning qiymatini aniqlash uchun, biz bilganimizdek, uning mos yozuvining nol darajasini tanlash kerak. Zaryadlar sistemasi tomonidan yaratilgan maydon potentsialini aniqlashda maydonning cheksiz uzoq nuqtasidagi potentsial nolga teng deb hisoblanadi.

Elektrostatik maydon nuqtasining potentsiali - bu joylashtirilgan zaryadning potentsial energiyasiga nisbati berilgan nuqta, bu to'lovga.

Ushbu ta'rifga ko'ra, potentsial:

Maydon kuchi E- vektor miqdori. U vakillik qiladi quvvat xususiyati zaryadga ta'sir qiluvchi kuchni aniqlaydigan maydon q maydonda bu nuqtada. Va potentsial ph skalardir, bu shunday maydonning energiya xarakteristikasi, u zaryadning potentsial energiyasini aniqlaydi q maydonda bu nuqtada.

Agar ikkita zaryadlangan plastinkali misolda nol potentsialli nuqta sifatida biz manfiy zaryadlangan plastinkadagi nuqtani tanlasak, formulalarga ko'ra bir xil maydonning potentsiali quyidagilarga teng bo'ladi:

Potensial farq. Potensial energiya singari, ma'lum bir nuqtadagi potentsialning qiymati potentsial mos yozuvlar uchun nol darajasini tanlashga, ya'ni potentsial nolga teng deb qabul qilingan nuqtani tanlashga bog'liq. Potentsial o'zgarish potentsial mos yozuvlar nol darajasini tanlashga bog'liq emas.

Potentsial energiya bo'lgani uchun maydon kuchlarining ishi quyidagilarga teng:

Bu erda potentsial farq, ya'ni traektoriyaning boshlang'ich va oxirgi nuqtalaridagi potentsial qiymatlari farqi.

Elektr energiyasi Mexanika kursidan ma'lumki, tortishish kuchlari orqali o'zaro ta'sir qiluvchi jismlar potentsial energiyaga ega. Elektr zaryadlangan jismlarning o'zaro ta'siri uchun Kulon qonuni qonun bilan bir xil matematik shaklga ega. tortishish kuchi. Bundan shunday xulosa qilish mumkinki, zaryadlangan jismlar sistemasi ham potensial energiyaga ega. Ego, zaryadlangan jismlar tizimining ma'lum bir ishni bajarishga qodir ekanligini anglatadi.

Masalan, elektroskopning zaryadlangan barglari bir-biridan itarilganda bunday ish bajariladi.

Zaryadlangan jismlarning potentsial energiyasi elektr yoki kulon deb ataladi.

Atomdagi elektronlarning yadro bilan o'zaro ta'sir qilish energiyasi va molekulalardagi atomlarning bir-biri bilan o'zaro ta'sir qilish energiyasi (kimyoviy energiya) asosan Elektr energiyasi. Ichkarida juda katta elektr energiyasi saqlanadi atom yadrosi. Aynan shu energiya tufayli ish paytida issiqlik chiqariladi. yadro reaktori atom elektr stansiyasi.

Qisqa masofali ta'sir nazariyasi nuqtai nazaridan, zaryadga bevosita boshqa zaryadlar emas, balki ular tomonidan yaratilgan elektr maydoni ta'sir qiladi.Zaryad harakat qilganda, unga maydondan ta'sir qiluvchi kuchdir. ishni qiladi. (Keyinchalik, qisqalik uchun biz maydonning ishi haqida gapiramiz.) Shuning uchun biz faqat zaryadlangan zarralar tizimining energiyasi haqida emas, balki elektr maydonidagi alohida zaryadlangan jismning potentsial energiyasi haqida ham gapirishimiz mumkin. .

Yagona elektr maydonidagi zaryadning potentsial energiyasi topilsin.

Zaryadni bir xil maydonda harakatlantirganda ishlang. Yagona maydon, masalan, qarama-qarshi zaryadga ega bo'lgan katta metall plitalar tomonidan yaratiladi. Bu maydon Yer yuzasiga yaqin joylashgan toshga doimiy kuch bilan ta'sir qilganidek, o'zgarmas kuch bilan zaryadga ta'sir qiladi. Plitalar vertikal ravishda joylashtirilsin (124-rasm), chap plastinka B manfiy zaryadlangan, o'ng tomoni esa musbat. Zaryadni B plitasidan uzoqda joylashgan 1-nuqtadan bir xil plastinkadan uzoqda joylashgan 2-nuqtaga ko'chirishda maydon bajargan ishni hisoblaylik. 1 va 2 nuqtalar bir xil maydon chizig'ida yotadi.

Yo'lning qismida elektr maydoni quyidagi ishlarni bajaradi:

Bu ish traektoriyaning shakliga bog'liq emas.

Doimiy tortishish kuchiga tegishli dalil VIII sinf uchun fizika darsligida berilgan va doimiy kuch uchun uni takrorlashning hojati yo‘q. Bu erda faqat kuchning doimiyligi haqiqati muhim, lekin uning kelib chiqishi emas.

Potensial energiya. Agar ish tananing traektoriyasining shakliga bog'liq bo'lmasa, u holda qarama-qarshi belgi bilan olingan tananing potentsial energiyasining o'zgarishiga teng. (Haqida

Bu haqda VIII sinf fizika kursida batafsil muhokama qilingan.) Darhaqiqat,

Plastinkadan uzoqda joylashgan yagona elektr maydonidagi potentsial zaryad energiyasi.

Formula (8.19) Yer yuzasidan yuqorida joylashgan jismning potentsial energiyasi formulasiga o'xshaydi. Ammo zaryad, massadan farqli o'laroq, ijobiy yoki salbiy bo'lishi mumkin. Agar u holda potentsial energiya (8.19) manfiy bo'lsa.

Agar maydon ijobiy ish qilsa, u holda maydondagi zaryadlangan jismning potensial energiyasi kamayadi: Shu bilan birga, energiyaning saqlanish qonuniga ko'ra, uning kinetik energiyasi ortadi. Bu vakuum naychalari, televizor naychalari va boshqalardagi elektr maydoni tomonidan elektronlarning tezlashishi uchun asosdir. Aksincha, agar ish manfiy bo'lsa (masalan, musbat zaryadlangan zarracha E kuchlanish yo'nalishiga qarama-qarshi yo'nalishda harakat qilganda; bu harakat yuqoriga tashlangan toshning harakatiga o'xshaydi), unda Potensial energiya ortadi, va kinetik energiya kamayadi: zarracha sekinlashadi.

Yopiq traektoriyada, zaryad boshlang'ich nuqtasiga qaytganda, dala ishi nolga teng:

Potensial energiyaning nol darajasi. Potensial energiya (8.19) B plastinka yuzasida nolga teng. Bu potentsial energiyaning nol darajasi B plitasi bilan mos kelishini bildiradi. Ammo tortishish kuchlarida bo'lgani kabi, potentsial energiyaning nol darajasi o'zboshimchalik bilan tanlanadi. Biz Plitalar B dan masofada, deb taxmin qilishimiz mumkin. Keyin

Jismoniy ma'noga ega bo'lgan potentsial energiyaning o'zi emas, balki zaryad boshlang'ich holatidan oxirgi holatga o'tganda maydonning ishi bilan belgilanadigan qiymatlaridagi farqdir.

Muallif: Irina Vladimirovna Baxtina, fizika o'qituvchisi, MBOU "3-sonli o'rta maktab", Novy Oskol Belgorod viloyati Yagona elektrostatik maydonda zaryadlangan jismning potentsial energiyasi. Potentsial. Potensial farq. E ph1 ph1 ph2 ph2 ph3 ph

MAZMUNI Zaryadni harakatlantirish uchun maydonning ishi ……… Zaryadlangan jismning potentsial energiyasi.…….…………………… Elektrostatik maydonning potentsiali …….…………………………… Aloqa. intensivlik va kuchlanish o'rtasida..…… ………… Keling, o'ylab ko'raylik……………………………………………………………………………..

Zaryadni bir xil elektrostatik maydonda harakatlantirganda ish + - E 1 2 d1d1 d2d2 Dddd Harakatlanganda maydonning ishini hisoblang. musbat zaryad q 1 nuqtadan, "-" plitasidan d 1 masofada joylashgan, undan d 2 masofada joylashgan 2 nuqtaga. Dala ishi ijobiy va teng: A = F (d 1 - d 2) = qE (d 1 - d 2) = = - (qEd 2 - qEd 1)

Maydonning ishi traektoriyaning shakliga bog'liq emas E 1 2 Dala kuchi E ga perpendikulyar bo'lgan zinapoyalar qismlari bo'ylab harakatlanayotganda, hech qanday ish bajarilmaydi DdDd DdDd E ga parallel bo'lgan qadamlarning qismlari bo'ylab harakatlanayotganda, ish bajarildi ishlashga teng zaryadni maydon chizig'i bo'ylab Dd masofada 1 nuqtadan 2 nuqtaga ko'chirish orqali

Potensial energiya Ma'lum fakt: Agar ish traektoriya shakliga bog'liq bo'lmasa, u teskari belgi bilan olingan potentsial energiyaning o'zgarishiga teng bo'ladi, ya'ni A \u003d - (W p 2 - W p1) \u003d - D W p. Biz ilgari formulani oldik: A \u003d - ( qEd 2 – qEd 1) Shubhasiz, bir xil elektrostatik maydondagi zaryadning potentsial energiyasi: W p = qEd Muhim bog'liqliklar Agar A > 0 bo'lsa, D W p 0 bo'lsa, u holda D W p

Elektrostatik maydonning potentsiali Jismni bir nuqtadan ikkinchi nuqtaga ko'chirishda maydonning ishi traektoriya shakliga bog'liq emas Jismni yopiq traektoriya bo'ylab harakatlantirganda maydonning ishi nolga teng Potensial maydon Har qanday elektrostatik maydon. salohiyat; Faqat bir xil elektrostatik maydon uchun formula W p = qEd W p1 = q 1 Ed W p2 = q 2 Ed W p3 = q 3 Ed W pn = q n Ed ͠͠ W p q, shuning uchun W p / q = const ning potensiali. elektrostatik maydon maydondagi zaryadning potentsial energiyasining ushbu zaryadga nisbati deyiladi ph =ph = WpWp q Potensial - maydonning energiya xarakteristikasi SIdagi potensial birligi: 1[ ph ]=1B

Potensiallar farqi Berilgan nuqtadagi potentsialning qiymati potentsial mos yozuvlar uchun nol darajani tanlashga bog'liq.Potensialning o'zgarishi potensial mos yozuvlar nol darajasini tanlashga bog'liq emas. W p \u003d q ph A \u003d - (W p2 - W p1) \u003d - q (ph 2 - ph 1) \u003d q (ph 1 - ph 2) \u003d qU bu erda U \u003d ph 1 - potentsial farq, ya'ni traektoriyaning boshlang'ich va oxirgi nuqtalaridagi potentsial qiymatlar farqi U = ph 1 - ph 2 = A / q SIda potentsial farqning birligi: 1[U] = 1 J / C = 1 V

Elektrostatik maydon kuchi va kuchlanish o'rtasidagi bog'liqlik 12 DdDd E A = qE D d D D = q (ph 1 - ph 2) = qU U = E D d E = U / D d U - 1 va 2 nuqtalar orasidagi potentsial farq; Dd - E vektori yo'nalishi bo'yicha mos keladigan siljish vektori. A \u003d q (ph 1 - ph 2) > 0 bo'lgani uchun ph 1 > ph 2 => ! ! ! kuchlanish elektr maydoni potentsialni pasaytirish yo'nalishiga yo'naltirilgan SIda kuchlanish birligi: 1[E]=1B/m 0, keyin ph 1 > ph 2 => ! ! ! elektr maydon kuchi potentsialning kamayishi yo'nalishiga yo'naltirilgan SIda kuch birligi: 1[E]=1B/m">

Bunday sirtning barcha nuqtalari bir xil "title="(!LANG:Equipotential sirtlari bir xil." class="link_thumb"> 9 !} Ekvipotensial yuzalar Har bir nuqtada kuch chiziqlariga perpendikulyar sirt chizsak, zaryad shu sirt boʻylab harakat qilganda elektr maydoni ishlamaydi, => bunday sirtning barcha nuqtalari bir xil potensialga ega. Ekvipotentsial - yuzalar teng potentsial bir jinsli maydon uchun - nuqtaviy zaryad maydoni uchun tekisliklar - konsentrik sharlar elektrostatik maydondagi har qanday o'tkazgichning yuzasi E DDD + E DDD bu shunday sirtning barcha nuqtalari bir xil "> bu shunday sirtning barcha nuqtalari bir xil potentsialga ega. Ekvipotensial - bir xil maydon uchun teng potentsialli sirtlar - nuqta zaryad maydoni uchun tekisliklar - konsentrik sharlar elektrostatikdagi har qanday o'tkazgichning yuzasi. maydon E DDD + E DDD"> bu kabi sirtning barcha nuqtalari bir xil " title="(!LANG:Equipotential sirtlar Har bir nuqtada kuch chiziqlariga perpendikulyar sirt chizilsa, zaryad shu sirt bo'ylab harakat qilganda. , elektr maydoni ishlamaydi, => bunday sirtning barcha nuqtalari bir xil"> title="Ekvipotentsial yuzalar Agar biz har bir nuqtada kuch chiziqlariga perpendikulyar sirt chizsak, zaryad bu sirt bo'ylab harakat qilganda, elektr maydoni ishlamaydi, \u003d\u003e bu sirtning barcha nuqtalari bir xil bo'ladi."> !}

Ekvipotensial sirtlarga misollar ph1 ph1 ph2 ph2 ph3 ph3 ph4 ph4 ph 4

0 q 2 >0 nuqtaviy zaryad maydonida ABC D yopiq kontur bo‘ylab harakatlandi. Zaryadni ko'chirish bo'yicha dala ishi qaysi sohalarda amalga oshirildi: ijobiy? salbiy? nol? Potensiya qanday o'zgargan" title="(!LANG:A B C D O'ylab ko'raylik 1. Elektr zaryadi q 1 > 0 nuqta zaryadi q 2 >0 maydonida ABC D yopiq kontur bo‘ylab harakatlandi. Zaryadni ko'chirish bo'yicha dala ishi qaysi sohalarda amalga oshirildi: ijobiy? salbiy? nol? Potensiya qanday o'zgargan" class="link_thumb"> 11 A V S D O'ylab ko'raylik 1. q 1 > 0 elektr zaryadi q 2 >0 nuqtaviy zaryad maydonida ABC D yopiq zanjir bo'ylab harakatlantirildi. Zaryadni ko'chirish bo'yicha dala ishi qaysi sohalarda amalga oshirildi: ijobiy? salbiy? nol? Tizimning potentsial energiyasi qanday o'zgargan? Nimaga teng to'liq ish harakatlanuvchi zaryad orqali? 2. Elektrostatik maydonning potentsiali pastdan yuqoriga qarab ortadi. Maydon kuchi vektori qayerga yo'naltirilgan? Javobni tushuntiring. 3. Zaryadni q ni elektr maydon chizig’ining har biri bo’ylab harakatlantirish bo’yicha ishlarni solishtiring.Ma’lumki, o’tkazgich ichidagi barcha nuqtalar bir xil potensialga ega. Buni isbotla. 0 q 2 >0 nuqtaviy zaryad maydonida ABC D yopiq kontur bo‘ylab harakatlandi. Zaryadni ko'chirish bo'yicha dala ishi qaysi sohalarda amalga oshirildi: ijobiy? salbiy? nol? Quvvat "\u003e 0 nuqta zaryadi q 2\u003e 0 sohasida yopiq kontaktlarning zanglashiga olib boradigan ABC D bo'ylab qanday o'zgardi. Zaryadni ko'chirish uchun maydonning ishi qaysi sohalarda ijobiy edi? Salbiy? Nolga teng? Qanday qilib sistemaning potentsial energiyasi o'zgarganmi?Zaryadni ko'chirishdagi umumiy ish qancha?2.Elektrostatik maydon potensiali pastdan yuqoriga yo'nalishda ortadi.Maydon kuchi vektori qayerga yo'naltirilgan?Javobni tushuntiring.3.Qiyoslang. zaryadni q elektr maydon kuch chizig'ining har biri bo'ylab harakatlantirish bo'yicha ish.+ - 4. Ma'lumki, o'tkazgich ichidagi barcha nuqtalar bir xil potensialga ega.Buni isbotlang."> 0 maydonda ABC D yopiq zanjir bo'ylab harakatlandi. nuqta zaryadining q 2 >0. Zaryadni ko'chirish bo'yicha dala ishi qaysi sohalarda amalga oshirildi: ijobiy? salbiy? nol? "title="(!LANG:A V S D) potentsial qanday bo'lganini ko'rib chiqaylik 1. q 1 > 0 elektr zaryadi AVS D yopiq zanjir bo'ylab q 2 >0 nuqtaviy zaryad maydonida ko'chirildi. "salbiy" teng. potentsial qanday o'zgarganligi nolga"> title="A V S D O‘ylab ko‘raylik 1. q 1 > 0 elektr zaryadi q 2 > 0 nuqtaviy zaryad maydonida ABC D yopiq zanjir bo‘ylab harakatlantirildi. Zaryadni ko'chirish bo'yicha dala ishi qaysi sohalarda amalga oshirildi: ijobiy? salbiy? nol? Potentsial qanday o'zgardi?"> !}

Yechin va yozing 1. 2 nC lik zaryad potensiali 20 V bo‘lgan nuqtadan potensiali 200 V bo‘lgan nuqtaga o‘tganda elektr maydoni qanday ishni bajaradi? Berilgan: q \u003d 2 nC \u003d 2 x C ph 1 \u003d 20 V ph 2 \u003d 200 V ___________________________ A -? Yechim: A \u003d q (ph 1 - ph 2) \u003d 2 x C (20 V - 200 V) \u003d \u003d - 0,36 mJ. Javob: A \u003d 0,36 mkJ. 2. Maydon 17 nC zaryaddan hosil bo'ladi. 4 nC bo‘lgan bir xil zaryadni birinchi zaryaddan 0,5 m uzoqlikdagi nuqtadan undan 0,05 m uzoqlikdagi nuqtaga o‘tkazish uchun qanday ishlarni bajarish kerak? Berilgan: q 1 \u003d 17 nCl \u003d 17 x C d 1 \u003d 0,5 m; d 2 \u003d 0,05 m; q 2 \u003d 4 nCl \u003d 4 x C A -? Yechim: A \u003d q 2 Ed 2 - q 2 Ed 1 \u003d kq 2 q 1 (1 / d 2 - 1 / d 1) \u003d \u003d 11 mkJ Javob: A \u003d 11 mJ.

Adabiyot va internet resurslari 1. Myakishev G. Ya. Fizika: 10-sinf uchun darslik ta'lim muassasalari/ G. Ya. Myakishev, B. B. Buxovtsev, N. N. Sotskiy. - M. : Ta'lim, 2009. 2. Kirik L. A., Gendenshtein L. E., Gelfgat I. M. Sinf echimlari misollari bilan profil maktabi uchun fizika muammolari. Ed. V. A. Orlova. - M.: Ileksa, Shaskolskaya M.P., Eltsin I.A. Fizikadan tanlangan muammolar to'plami. Ed. prof. S. E. Xaykin. - M.: Nauka, 1974 yil.

Uy vazifasini tekshirish

1. Elektr maydoni deb nimaga aytiladi?

2. Elektr maydonini nima hosil qiladi?

3. Elektr maydonining kuchi nima deyiladi?

4. Elektr maydon kuchi qanday birliklarda o'lchanadi?

5. Kuchlanish vektori musbat zaryad maydonida, manfiy zaryad maydonida qanday yo'naltirilgan?

6. Nima uchun elektr maydon chiziqlari kiritilgan?

7. Elektr maydonlarini superpozitsiya qilish printsipi qanday?

Zaryadlangan jismlar bir-birini tortadi yoki qaytaradi. Zaryadlangan jismlarni harakatlantirganda, ularga ta'sir qiluvchi kuchlar hosil qiladi ish. Mexanikadan ma'lumki, jismlarning bir-biri bilan o'zaro ta'siri tufayli ishni bajarishga qodir tizim potensial energiyaga ega. Bu shuni anglatadiki, zaryadlangan jismlar tizimi potentsial energiyaga ega elektrostatik yoki elektr .

Zaryadni bir xil elektrostatik maydonda harakatlantirganda ishlang.

Yagona maydon, masalan, qarama-qarshi zaryadlarga ega bo'lgan katta parallel metall plitalar tomonidan yaratiladi. Bu maydon to'lovga ta'sir qiladi q doimiy kuch bilan

Ish traektoriyaning shakliga bog'liq emas.

Shuning uchun elektrostatik kuch konservativdir.

Konservativ kuchning ishi qarama-qarshi belgi bilan olingan potentsial energiyaning o'zgarishiga teng:

Yagona elektrostatik maydondagi zaryadning potentsial energiyasi:

Agar maydon ijobiy ish qilsa, u holda maydondagi zaryadlangan jismning potentsial energiyasi kamayadi:

Shu bilan birga, energiyaning saqlanish qonuniga ko'ra, uning kinetik energiyasi ortadi.

Agar ish salbiy bo'lsa, unda

Kinetik energiya kamayadi.

Yopiq traektoriyada dala ishi nolga teng:

Bu xususiyatga ega bo'lgan maydonlar potentsial maydonlar deb ataladi.

Potentsial

Elektrostatik maydondagi zaryadning potentsial energiyasi zaryadga proportsionaldir. Natijada

Potensial energiyaning zaryadga nisbati maydonga joylashtirilgan zaryadga bog'liq emas.

Elektrostatik maydondagi nuqtaning potentsiali - ma'lum bir nuqtada joylashgan zaryadning potentsial energiyasining ushbu zaryadga nisbati.

- maydonning skalyar, energiya xarakteristikasi.

Potensial farq

Potentsial o'zgarish potentsial mos yozuvlar nol darajasini tanlashga bog'liq emas.

Bu erda potentsial farq (kuchlanish).

Ikki nuqta orasidagi potentsial farq (kuchlanish) musbat zaryadni boshlang'ich nuqtadan oxirgi nuqtaga ko'chirishda dala ishining ushbu zaryadning qiymatiga nisbatiga teng.

Potensiallar farqi birligi 1V=1J/1C.