电场中电位相等的点组成的曲面叫做等位面。等位面有一个重要性质,就是处处与电力线垂直。 |
概述
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1、点电荷电场的电位分布 根据电位的定义,电场中任一点P 的电位为 若q为正电荷,电位处处为正 ,距q 越近处电位U 越大;若q为负电荷,电位处处为负 ,距q 越近处电位U 越小。
球面内一点 的电位为
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检验电荷 在静电场中 点的电位能 与 成正比,但比值 是一个与 无关的恒量,它反映了静电场中 点的性质,我们把它定义为电场中 点的电位。
若选无限远处为参考点,则 点处的电位为
电场中任一点的电位等于把单位正电荷从该点沿任意路径移动到无限远处时电场力所作的功。电场中任一点的电位也等于单位正电荷在该点的电位能。单位:伏特 。 |
若带电粒子在电场中运动时,除电场力外没有其它外力的作用,这时电场力使带电粒子加速(或减速),速度发生变化,动能发生变化。根据动能定理,电量为 的带电粒子,从电位为 的 点移到电位为 的 点时,电场力作功为
而电场力作功等于动能的增量,即
即电位能的减少量等于动能的增量。上式可改写为
这说明,带电粒子在电场中运动时,若除电场力外没有其它外力作用,则电位能和动能之和保持不变。这是涉及电位能时能量守恒定律的一种表现形式。
在静电场中取一任意闭合环路 ,将检验电荷 从环路上任一点 出发,沿 移动一周又回到 ,电场力作功为
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