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电势能和电势计算方法及公式

实习编辑 • 2023-11-26 11:42:14 • 用户投稿 • 阅读 3

电势能和电势计算方法及公式
1.静电场做功的特点
1．特点：电场力做功与路径无关，只与电荷的初、末位置有关．
2．计算方法：
（1）用wab=flabcosθ求电场力的功，仅适用于匀强电场．
（2）用wab=quab求电场力的功，适用于所有电场，计算时可将q、uab的正、负号代入公式进行计算，根据正、负来确定是电场力做功，还是克服电场力做功．


【说明】在匀强电场中移动的电荷时，静电力做的功与电荷的起止位置和终止位置有关，但与电荷经过的路径无关。
电势能：
1．电荷在电场中具有的势能叫做电势能
2．相对性：电势能是电荷与所在电场共有的，具有相对性，通常取无穷远处或大地为电势能的零点．
3．电场力做功与电势能改变的关系
（1）电势能增减的判定：电场力对电荷做正功，电荷的电势能减少，电场力对电荷做负功，电荷的电势能增加．
（2）电势能改变量与电场力的功：
wab=epa-epb=-δep
【说明】
某一物理过程中其物理量的增加量一定是该物理量的末状态值减去其初状态值，减少量一定是初状态值减去末状态值。
(3)零电势能点
在电场中规定的任何电荷在该点电势能为零的点。理论研究中通常取无限远点为零电势能点，实际应用中通常取大地为零电势能点。
【说明】
①零电势能点的选择具有任意性。
②电势能的数值具有相对性。
③某一电荷在电场中确定两点间的电势能之差与零电势能点的选取无关。

电势：
(1)定义及定义式
电场中某点的电荷的电势能跟它的电量比值，叫做这一点的电势。
φa=ep/q
(2)电势的单位：伏(v)。
(3)电势是标量。
(4)电势是反映电场能的性质的物理量。
(5)零电势点
规定的电势能为零的点叫零电势点。理论研究中，通常以无限远点为零电势点，实际研究中，通常取大地为零电势点。
(6)电势具有相对性
电势的数值与零电势点的选取有关，零电势点的选取不同，同一点的电势的数值则不同。
(7)顺着电场线的方向电势越来越低。电场强度的方向是电势降低最快的方向。
等势面
1.电场中电势相等的点构成的面叫做等势面.
2.几种典型电场的等势面



3.等势面的特点
①等势面与电场线一定处处垂直；
②在同一等势面上移动电荷时，电场力不做功；
③电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面；
④任意两个电势不相同的等势面既不会相交，也不会相切；
⑤等差等势面越密的地方电场线越密．
比较电荷在电场中某两点电势能大小的方法
1.做功判断法

2.电场线法
正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小；逆着电场线方向移动时，电势能逐渐增多。如果是负电荷正好相反。
3.由公式ep=qφ判断
设φa>φb,当q>0时，qφa>qφb,即a点的电势能大于b点的电势能。总结为正电荷在电势高的地方电势能大，而负电荷在电势高的地方电势能小。
4.场源电荷判断法
离场源正电荷越近,试验正电荷的电势能越大,试验负电荷的电势能越小。离场源负电荷越近,试验正电荷的电势能越小，试验负电荷的电势能越大。

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