ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
8 Электрическое поле графически может быть изображено не только линиями вектора напряжен-
ности (или индукции), но и поверхностями равного потенциала – эквипотенциальными поверхностями.
Как следует из самого названия, эквипотенциальная поверхность – это мысленная поверхность, все точ-
ки которой имеют одинаковый потенциал. Работа при перемещении заряда между двумя точками одной
и той же эквипотенциальной поверхности равна нулю:
()
0
2112
=
ϕ
−
ϕ= qA , так как
21
ϕ
=
ϕ
.
Легко показать, что вектор
E
r
, а следовательно, и линии поля перпендикулярны к эквипотенциаль-
ным поверхностям.
Выразим элементарную работу при перемещении заряда вдоль эквипотенциальной поверхности че-
рез напряженность поля, заряд и перемещение:
α
=
cosqEdrdA ,
где α – угол между направлением напряженности E
r
и направлением перемещения (т.е. между вектором
E
r
и эквипотенциальной поверхностью).
Но 0=dA , следовательно,
0cos
=
α
qEdr ,
0,0,0
≠
≠
≠
drqE .
Значит, 0cos =α , откуда
2
π
=α
.
Эквипотенциальные поверхности обычно проводят так, чтобы разность потенциалов между любы-
ми двумя соседними поверхностями была одна и та же.
Рис. 30
На рис. 30 изображен вид линий
напряженности (сплошные линии) и
эквипотенциальных поверхностей
(пунктиры) поля бесконечно протя-
женной равномерно заряженной
плоскости.
9 Соотношение (14.4) может
быть использовано в качестве опре-
деляющего уравнения при установ-
лении единиц измерения потенциала
и разности потенциалов.
За единицу потенциала в системе СИ (эта единица называется вольтом) принимается потенциал та-
кой точки поля, в которой заряд в 1 кулон обладает энергией в 1 джоуль:
Кл1
Дж1
В1
= .
Часто используется единица энергии, называемая электронвольтом (эВ). Электронвольт – это энер-
гия, которую приобретает частица, обладающая элементарным зарядом (
19
106,1
−
⋅ Кл), при прохождении
разности потенциалов в 1 вольт:
Дж101,6В1Кл101,6эВ1
1919 −−
⋅=⋅⋅= .
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- …
- следующая ›
- последняя »
