ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
q
A
U
=−=
21
ϕϕ
, (2)
где А - работа по перемещению положительного заряда q из точки 1 в точку 2.
Единицей измерения разности электрических потенциалов (электрического
напряжения) является вольт (В). Поскольку работа А обусловлена действием на заряд
силы
F
, пропорциональной напряженности электрического поля
E
, то очевидна
взаимосвязь электрического напряжения и напряженности электрического поля.
Разность потенциалов (напряжение) между двумя точками поля равна интегралу по
некоторому пути скалярного произведения векторов
E
и элементарного
перемещения
ld
, а напряженность поля т. о. является взятым с обратным знаком
градиентом скалярной величины разности потенциалов (напряжения):
2
1 2
1
1 2
d ,
d
grad( ).
d
E l
E
l
ϕ ϕ
ϕ
ϕ ϕ
− =
= − = − −
т
(3)
Здесь следует отметить, что разность потенциалов не зависит от выбранного
пути перемещения из одной точки в другую. Поверхности, находящиеся под одним
потенциалом, называются эквипотенциальными. Линии в электрическом поле,
касательные ко всем точкам которых совпадают по направлению с вектором
напряженности поля, называются силовыми.
Силовые линии всегда ортогональны эквипотенциальным поверхностям (рис.
2). По густоте эквипотенциальных поверхностей можно судить об интенсивности и
однородности электрического поля.
Основными электрическими свойствами материалов физических объектов,
проявляющимися при взаимодействии объектов с электрическим полем являются
электрическая проводимость и поляризуемость. Оба свойства определяются наличием
или отсутствием в материале свободных носителей электрических зарядов -
электронов или ионов, что в свою очередь обусловлено следующим строением атомов
вещества, объединенных в молекулы и кристаллы. Электроны атомов, вращающиеся
вокруг ядра по определенным (разрешенным) орбитам, обладают некоторой энергией
3
Рис. 2. Примеры электрических полей разноименно (а) и
одноименно (б) заряженных тел.
E
ϕ =ϕ
i
а б
E
ϕ =ϕ
i
-
+
-
++
