Известно, что потенциальная энергия тела (заряда) может изменяться за счет работы по перемещению тела, совершаемой консервативной силой, действующей со стороны полям:
dA dWp
.
В электростатическом поле на заряд q со стороны поля действует
сила Кулона
F qE
. Тогда работа dA, совершаемая электрическим полем
E
, равна работе силы Кулона при малом перемещении
dl
в пространстве заряда q (рис. 3)
dA (F dl ) q(E dl ) q(E dx E dy E dz)
x y z
.
Работа dA, совершаемая потенциальным полем, приводит к изменению потенциальной энергии dWp заряженного тела
dz
z
dy
y
dx
x
dA dWp qd q .
Из сопоставления этих выражений для работы dA видно, что связь
между напряженностью и потенциалом электростатического поля имеет
вид
x
Ex
,
y
Ey
,
z
Ez
или
E grad
.
Градиент (grad) скалярной
функции – это вектор, направленный в
сторону наиболее быстрого возрастания функции, равный по модулю производной от функции по этому
направлению. Следовательно, напряженность электрического поля
направлена в сторону наиболее
быстрого убывания потенциала.
Единицы измерения потенциала: В (вольт).
Из выражения
dA q(E dl )
следует, что работа по перемещению
заряда вдоль линии напряженности электрического поля
E dl
||
максимальна
dA q E dl . А работа по перемещению заряда перпендикулярно
напряженности электрического поля
E dl
минимальна
dA 0.
Интегрируя выражение
dA q(E dl ) qd
Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:
Кузов грузовой машины заполнен песком, масса которого 3т. какую площадь можно засыпать этим песком так, чтобы толщина покрытия составляла 2.5 см? плотность песка 1500кг/м^3
Любой включенный в электрическую цепь проводник нагревается протекающим через него электрическим током, причем потери энергии пропорциональны активному сопротивлению. Пока нагрев незначителен, расход мощности идет в основном на повышение температуры проводника. При более высокой температуре начинается отдача тепла в окружающую среду, которая замедляет дальнейший нагрев и в конце концов ограничивает его. С другой стороны, с повышением температуры возрастает электрическое сопротивление металлических проводников, в результате чего нагрев проводника при данном токе усиливается. При определенных условиях этот нагрев компенсирует расход тепла в окружающую среду, так что равновесное состояние установиться не может.