ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
6 Потенциальная энергия заряда может быть и положительной и отрицательной.
Если заряд переносится из данной точки на нулевой уровень, то работа, совершаемая силами поля,
равна
1п1п10
0 WWA
=
−
=
. (13.9)
Из этой формулы видно, что потенциальная энергия заряда отрицательна, если при переносе его из
данной точки на нулевой уровень электростатические силы совершают отрицательную работу, и наобо-
рот, соответственно.
7 Формулы (13.7) и (13.8) характеризуют, в сущности, энергию системы зарядов: заряда q
′
и заря-
да, создающего поле. Поэтому величину
п
W правильно было бы назвать взаимной потенциальной энер-
гией этих зарядов.
8 Еще раз обратимся к выражениям для потенциальной энергии (13.7) и (13.8):
r
qq
W
επε
′
=
0
п
4
;
r
q
W
εε
σ
′
−=
0
п
2
.
Знак «+» в первой формуле и знак «–» во второй получены в предположении, что заряды qq
′
, и по-
верхностная плоскость σ положительны. Не составляет труда показать, что если бы заряд
q
′
был отри-
цательным, то знаки в обеих формулах сменились бы на противоположные. Иначе говоря, знак потен-
циальной энергии будет автоматически учтен, если под qq
′
, и
σ
в этих формулах понимать алгебраиче-
ские величины.
Если произведение зарядов в первой формуле положительно (заряды одноименные,
0>
′
qq
), то вза-
имная потенциальная энергия этих зарядов положительна, если
0
<
′
qq
, то энергия отрицательна.
Рис. 27 Рис. 28
В случае поля заряженной плоскости энергия положительна, если
0<σ
′
q
, и отрицательна, если
0>σ
′
q
(так как в формулу входит знак минус). Графики потенциальной энергии, соответствующие
(13.7) и (13.8), приведены на рис. 27 и 28.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1 Докажите, что силы электростатического поля являются консервативными.
2 Сформулируйте условие потенциальности силового поля.
3 Каков физический смысл циркуляции вектора напряженности электростатического поля?
4 Как связана работа, совершаемая электростатическими силами при перемещении заряда, с по-
тенциальной энергией этого заряда?
5 Как выражается потенциальная энергия точечного заряда, находящегося в поле другого точечно-
го заряда, в системе СИ?
6 Изобразите графически взаимную потенциальную энергию одноименных и разноименных то-
чечных зарядов.
W
п
W
п
qq' > 0
qq' < 0
σ
q' < 0
σ
q' > 0
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- …
- следующая ›
- последняя »
