φA=Ep/q 在靜電學(xué)中,電勢(shì)( )(也稱(chēng)電勢(shì))定義為:電場(chǎng)中某一位置的單位電荷的電勢(shì)能與其所帶電荷量的比值。 電勢(shì)只有大小而沒(méi)有方向。 它是一個(gè)標(biāo)量。 其數(shù)值不具有絕對(duì)意義,而僅具有相對(duì)意義。
(1)單位正電荷從電場(chǎng)中某一點(diǎn)A移動(dòng)到參考點(diǎn)O(即零勢(shì)能點(diǎn),通常在無(wú)窮大或地球)。
所以 φA=Ep/q。 SI 單位中的單位是伏特 (V)。
(2)電場(chǎng)中某一點(diǎn)與參考點(diǎn)O之間的電勢(shì)差稱(chēng)為該點(diǎn)電勢(shì)。
“電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)在數(shù)值上等于該點(diǎn)單位正電荷的電勢(shì)能。”
公式:ε=qφ(其中ε為電勢(shì)能,q為電荷,φ為電勢(shì)),即φ=ε/q
物理化學(xué)輔導(dǎo)班
小班授課
高效提升
設(shè)立機(jī)構(gòu)
100-500元
買(mǎi)
擴(kuò)展信息:
在電場(chǎng)中,某一點(diǎn)電荷的電勢(shì)能與其所帶電荷量的比值是一個(gè)常數(shù)。 它是一個(gè)物理量,與電荷本身無(wú)關(guān)。 這與電荷的存在無(wú)關(guān)。 它是由電場(chǎng)本身決定的。 物理量由其性質(zhì)決定。
電勢(shì)是描述靜電場(chǎng)的標(biāo)量場(chǎng)。 靜電場(chǎng)的基本特性是它對(duì)其中的電荷施加力。 因此,當(dāng)電荷在靜電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí),靜電場(chǎng)力起作用。 然而,當(dāng)電荷在靜電場(chǎng)中沿著任意路徑運(yùn)動(dòng)并返回到原來(lái)的位置時(shí),電場(chǎng)力所做的功始終為零,即靜電場(chǎng)力所做的功與路徑無(wú)關(guān)。 ,或者靜電場(chǎng)強(qiáng)度的環(huán)路積分始終為零。
電勢(shì)公式: φA=Ep/q。 當(dāng)單位正電荷從電場(chǎng)中的某一點(diǎn)A移動(dòng)到參考點(diǎn)O時(shí),電場(chǎng)力所做的功與電荷量的比值。
電勢(shì)公式
電勢(shì)的基本概念
靜電場(chǎng)的標(biāo)量電勢(shì)稱(chēng)為電勢(shì)或靜電勢(shì)。 在電場(chǎng)中,某一點(diǎn)電荷的電勢(shì)能與其所帶電荷量的比值(與正負(fù)有關(guān),計(jì)算時(shí)將電勢(shì)能和電荷的正負(fù)都包括在內(nèi))確定該點(diǎn)的電勢(shì)大小和正負(fù)),稱(chēng)為該點(diǎn)的電勢(shì)(也稱(chēng)電勢(shì)),通常用φ表示。 電勢(shì)是從能量角度描述電場(chǎng)的物理量。 (電場(chǎng)強(qiáng)度是從力的角度描述電場(chǎng))。 電位差可以在閉合電路中產(chǎn)生電流(當(dāng)電位差相當(dāng)大時(shí),空氣等絕緣體也可以成為導(dǎo)體)。 電勢(shì)也稱(chēng)為電勢(shì)。
電位差公式
1、電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與其電量的比值,稱(chēng)為該點(diǎn)的電勢(shì)。
U=E/q 其中U代表電勢(shì),E代表電勢(shì)能,q代表電荷量。
2、電勢(shì)能E=W=Uq
電勢(shì)差公式Uab=φa-φb
a、b點(diǎn)之間的電位差等于a點(diǎn)電位與b點(diǎn)電位之差。
電勢(shì)能公式:Ep=WAO=q·φA=qUA(Ep代表電勢(shì)能,φA代表A點(diǎn)電勢(shì)):當(dāng)φA,q,則Ep,q,則Ep; 當(dāng) φA , q, 則 Ep, q, 則 Ep。 Wab=Epa-Epb。
1 電勢(shì)能公式
電勢(shì)能的各種公式:電勢(shì)和電勢(shì)差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
電勢(shì)能: EA = qφA {EA:A點(diǎn)帶電體的電勢(shì)能(J),q:電(C),φA:A點(diǎn)電勢(shì)(V)}
電勢(shì)能的變化ΔEAB = EB-EA {帶電體在電場(chǎng)中從位置A移動(dòng)到位置B時(shí)的電勢(shì)能之差}
電場(chǎng)力所做的功和電勢(shì)能的變化ΔEAB=-WAB=-qUAB(電勢(shì)能的增量等于電場(chǎng)力所做的功的負(fù)值)
2 電勢(shì)計(jì)算方法
一般來(lái)說(shuō),計(jì)算電勢(shì)有兩種方法。 第一種方法是通過(guò)場(chǎng)強(qiáng)的線積分計(jì)算電勢(shì); 另一種方法是即將介紹的電勢(shì)疊加原理。 對(duì)于不同的帶電體系,本質(zhì)上上述兩種方法都可以計(jì)算電勢(shì),但不同方法計(jì)算的難易程度有較大差異。
1、點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電勢(shì):點(diǎn)電荷電場(chǎng)中任意一點(diǎn)的電勢(shì)稱(chēng)為點(diǎn)電荷電勢(shì)公式。 根據(jù)公式中 q 的符號(hào),電勢(shì) V 可以為正或?yàn)樨?fù)。 在正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中,每個(gè)點(diǎn)的電勢(shì)都是正的。 距離電荷越遠(yuǎn),電勢(shì)越低,與r成反比。 在負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中,每個(gè)點(diǎn)的電勢(shì)都是負(fù)的。 距離電荷越遠(yuǎn),電勢(shì)越高,無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)為零。 容易看出,以點(diǎn)電荷為中心的任意球面上,電勢(shì)相等,并且這些球面都是等勢(shì)面。
2、電勢(shì)疊加原理:E代表總電場(chǎng),E1、E2、...是單點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)。 根據(jù)電勢(shì)的定義,應(yīng)用場(chǎng)強(qiáng)疊加原理,電場(chǎng)中a點(diǎn)的電勢(shì)可表示為 上式最后一個(gè)等號(hào)右側(cè)各積分之和分別為點(diǎn)電荷當(dāng)它單獨(dú)存在時(shí),在 a 點(diǎn)。 潛在的。 即式中,Vai為第i個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)a點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)。
公式
點(diǎn)電荷電勢(shì)能
在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中,點(diǎn)電荷的電勢(shì)能:
其中,q和Q分別為遷移點(diǎn)電荷和電場(chǎng)中心點(diǎn)電荷的電荷量,單位為庫(kù)侖C。r為兩點(diǎn)電荷之間的距離,單位為米。 常數(shù),單位是。 電勢(shì)能Ep的單位是。
點(diǎn)電荷電勢(shì)
在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中,一點(diǎn)的電勢(shì)為:
電勢(shì)的單位是。 電勢(shì)只與電場(chǎng)中心的點(diǎn)電荷有關(guān),與遷移的點(diǎn)電荷無(wú)關(guān),因此是點(diǎn)電荷電場(chǎng)的本質(zhì)。
當(dāng)φA,q,則Ep,q,則Ep;
當(dāng)φA,q,則Ep,q,則Ep。
沿電場(chǎng)線前進(jìn)一定距離時(shí),電場(chǎng)力所做的功。
在均勻電場(chǎng)或點(diǎn)電荷電場(chǎng)中,點(diǎn)電荷沿電場(chǎng)線向前移動(dòng)一定距離,電場(chǎng)力所做的功為:
其中 q 是遷移的點(diǎn)電荷的電荷量。 E為電場(chǎng)強(qiáng)度,單位為。 d為沿電場(chǎng)線的距離,單位為m。 這里的AB比圖中的ab要求更高,必須沿著電場(chǎng)線前進(jìn)。
電勢(shì)能變化
(1)電場(chǎng)力所做的功和電勢(shì)能的變化
電場(chǎng)力所做的功與起點(diǎn)和終點(diǎn)靜止點(diǎn)電荷的電勢(shì)能變化之間的關(guān)系:
電勢(shì)能的變化也可以表示為△Ep=Epb-Epa,所以Wab=-△Ep。
(2)動(dòng)能的變化和電勢(shì)能的變化
根據(jù)能量守恒定律,我們還可以得到,在正常情況下電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,在沒(méi)有外力作用的情況下,運(yùn)動(dòng)電荷的動(dòng)能變化與電勢(shì)能變化之間的關(guān)系為:
如果外力增加了電勢(shì)能,那么其??他形式的能量就會(huì)轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能。 外力做正功,電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增大;
如果電場(chǎng)力使物體運(yùn)動(dòng),則電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,電場(chǎng)力做正功,物體的動(dòng)能增大電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,電勢(shì)能減小;
如果物體的運(yùn)動(dòng)使電勢(shì)能增加,那么動(dòng)能就轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能,物體的動(dòng)能減少,電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加。
在靜電學(xué)中,電勢(shì)能( )是電場(chǎng)中電荷分布的勢(shì)能,與系統(tǒng)內(nèi)電荷分布的配置有關(guān)。 電勢(shì)能的單位是焦耳。 電勢(shì)能與電勢(shì)不同。 電勢(shì)定義為電場(chǎng)中電荷所擁有的每單位電荷的電勢(shì)能。 電勢(shì)的單位是伏特。