ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Нулевой уровень потенциала может быть выбран в бесконечности (так поступают в случае полей,
созданных пространственно ограниченными зарядами, и это оправдано, так как поле таких зарядов ис-
чезает в бесконечности). Нулевой уровень может быть выбран на поверхности Земли и, вообще говоря,
где угодно. Если заряд q из точки с потенциалом ϕ
1
перемещается в точку нулевого уровня, то работа
сил поля будет равна
(
)
12110
0 ϕ
=
−
ϕ
=
++
qqA . (14.5)
Следовательно, потенциал данной точки поля численно равен работе, которую совершают силы по-
ля при перемещении единицы положительного заряда из данной точки в точку нулевого уровня.
Говоря о потенциале какой-либо точки, следует обязательно подчеркивать, относительно какого
уровня определен этот потенциал. В противном случае говорить о потенциале бессмысленно.
Заметим, что определение потенциала при помощи понятия потенциальной энергии следует пред-
почесть определению его через работу. По своему смыслу потенциал и потенциальная энергия характе-
ризуют состояние поля и заряда, в то время как работа – процесс изменения этого состояния.
4 Потенциал – величина, характеризующая каждую точку электростатического поля независимо от
того, есть в ней пробный заряд или нет.
5 Потенциал – величина алгебраическая. Он может быть и положительным, и отрицательным. Из
формулы
+
=ϕ
q
A
10
1
ясно, что потенциал какой-либо точки поля отрицателен, если при перемещении по-
ложительного заряда из данной точки на поверхность нулевого уровня потенциала силы поля соверша-
ют отрицательную работу. Легко понять, что если поле создано отрицательным зарядом, то потенциал
любой точки такого поля отрицательный, если же поле создано положительным зарядом, то потенциалы
точек этого поля – положительны.
6 Еще раз обратимся к формуле qW ϕ=
п
.
Из формулы видно, что знак потенциальной энергии положительного заряда совпадает, а отрица-
тельного противоположен знаку потенциала той точки поля, в которую заряд помещен (с вопросом о
знаках потенциала и потенциальной энергии нам придется столкнуться при изучении энергетических
состояний электронов в металлах).
а) б)
Рис. 29
На рис. 29, а и б пунктирной кривой изображено изменение потенциала ϕ, созданного положитель-
ным точечным зарядов. Сплошной кривой изображено изменение потенциальной энергии заряда q, вне-
сенного в поле этого заряда: график а) соответствует q > 0; б) – q < 0.
7 Если поле создано системой точечных или протяженных зарядов, то потенциал результирующего
поля в данной точке равен алгебраической сумме потенциалов, создаваемых в этой точке каждым заря-
дом в отдельности (принцип суперпозиции):
∑
=
ϕ=ϕ
n
i
i
0
(14.6)
в случае точечных зарядов и
∫
ϕ=ϕ
q
d (14.7)
в случае непрерывно распределенных зарядов.
0
0
r
r
ϕ
ϕ
W
п
W
п
W
п
,
ϕ
W
п
,
ϕ
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- …
- следующая ›
- последняя »
