Тогда потенциальная энергия заряда
в поле системы зарядов:
,
а потенциал ![]()
- потенциал поля, создаваемого системой зарядов, равен алгебраической сумме потенциалов, создаваемых каждым из зарядов в отдельности.
Зная потенциал, можно найти потенциальную энергию заряда
в электрическом поле:
.
Работа поля над зарядом:
![]()
- работа равна убыли потенциала, умноженной на заряд.
Если заряд удаляется из точки на бесконечность, то работа сил поля равна
![]()
следовательно, потенциал численно равен отношению
работы, которую совершают силы поля над положительным зарядом при удалении его
из данной точки на бесконечность, к величине этого заряда. Потенциал
измеряется в вольтах:
.
1.1.11.СВЯЗЬ МЕЖДУ НАПРЯЖЕННОСТЬЮ И ПОТЕНЦИАЛОМ
Электрическое поле можно описывать либо с помощью
векторной величины
(силовая характеристика),
либо с помощью скаляра
(энергетическая
характеристика). Сила связана, как известно, с потенциальной энергией:
,
где
- оператор Набла,
.
Для заряженной частицы в электрическом поле:
,
,
тогда
,
,
тогда
- связь напряженности и потенциала,
или
, или
,
или
- проекция вектора
на произвольное направление
равна скорости убывания потенциала
вдоль направления
, или
.
Так как градиент потенциала направлен в сторону его возрастания, а численная величина градиента является мерой быстроты этого возрастания, то можно сказать, что напряженность электрического поля есть мера быстроты спадания потенциала, или, просто, что она равна спаду потенциала.
Вернемся
к определению работы поля:
,
, отсюда циркуляция вектора
на участке 1=2 равна
.
Интеграл можно брать по любой линии, соединяющей точки 1 и 2, так как работа не
зависит от пути.
Для обхода по замкнутому контуру:
и
-
пришли к теореме о циркуляции вектора напряженности электростатического поля.
1.1.12. УРАВНЕНИЕ ПУАССОНА
Из теоремы Гаусса имеем:
.
Подставим выражение, связывающее напряженность и потенциал
, имеем:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.