(1)电场力做的功与电势能变化量
起点和终点状态静止的点电荷,电场力做功与电势能变化量的关系:
电势能的变化量也可以表示为△Ep=Epb-Epa,因此有Wab=-△Ep 。
(2)动能变化量与电势能变化量
根据能量守恒定律还可以得到,一般情况下,无外力做功的运动电荷,动能变化量与电势能变化量的关系:
如果是外力使电势能增加,那么其他形式的能转化为电势能,外力做正功,电场力做负功,电势能增加;
如果是电场力使物体运动,那么电势能转化为动能,电场力做正功,物体动能增加,电势能减小;
如果是物体运动使电势能增加,那么动能转化为电势能,物体动能减少,电场力做负功,电势能增加。
静电场中的势能。一点电荷在静电场中某两点(如A点和B点)的电势能之差等于它从A点移动到另B点时,静电力所作的功。 故WAB=qEd (E为该点的电场强度,d为沿电场线的距离) ,电势能是电荷和电场所共有的,具有统一性。
电势能反映电场和处于其中的电荷共同具有的能量。
电势能可以由电场力做功求得,因为 WAB=qUAB=q(ΦA-ΦB)=qΦA-qΦB=EA(初)-EB(末)= -△E,
(Φ为电势,q为电荷量,U为电势差,EA(初)、EB(末)为两个点的电势能)。
WAB》0,△Ep《0,电场力做正功,电势能减小~转化成其他形式的能;
WAB《0,△Ep》0,电场力做负功,电势能增加~其它形式的能转化成电势能。
顺着电场线,A→B移动,若为正电荷,则WAB》0,则UAB=ΦA-ΦB》0,则Φ↓,则正Ep↓;
若为负电荷,则WAB《0,则UAB=ΦA-ΦB》0,则Φ↓,则负Ep↑。
逆着电场线,B→A移动,若为正电荷,则WBA《0,则UBA=ΦB-ΦA《0,则Φ↑,则正Ep↑;
若为负电荷,则WBA》0,则UBA=ΦB-ΦA《0,则Φ↑,则负Ep↓;
静电力做的功等于电势能的减少量。
做功判断法:无论正负电荷,电场力做正功,电荷的电势能就一定减小,电场力做负功,电荷的电势能就一定增加
零势能处可任意选择,但在理论研究中,常取无限远处或大地的电势能为0.
取无穷远为电势零:
①正电荷产生的电场中Φ》0,远离场源电荷Φ↓:移动正检验电荷W》0,Ep↓;
移动负检验电荷W《0,Ep↑。
②。负电荷产生的电场中Φ《0,远离场源电荷Φ↑:移动正检验电荷W《0,Ep↑;
移动负检验电荷W》0,Ep↓。来源:电工基础知识网
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