фізика 2/22

 05.06.2023

Уроки 110, 111

Тема. Потенціал електричного поля. Різниця потенціалів. Зв'язок напруженості з різницею потенціалів електричного поля. Розв'язування задач

Завдання:

1. Опрацювати теоретичний матеріал
2. Записати конспект та розв'язок в зошит
3. Прочитати параграф 42, ст 246, 247, 248 (підручник Фізика 10, автор В. Г. Бар'яхтар)
4. Переглянути відео, знизу за посиланням
5. Виконати завдання за 3 і  4 посиланнями

https://youtu.be/eo8YF6Zz3mI

https://youtu.be/k3aOs2I5UOc

https://learningapps.org/view3004084

https://learningapps.org/view23839612

https://youtu.be/aLHF34H0tXc - розв'язок задач

Потенціальна енергія в електростатичному полі пропорційна заряду, тому відношення Wp до q не залежить від вміщеного в поле заряду. Це дозволяє ввести нову кількісну характеристику поля - потенціал - відношення потенціальної енергії до заряду:

 

[φ] = В = Дж/Кл.

Потенціал - скалярна фізична величина, що є енергетичною характеристикою електричного поля і визначає потенціальну енергію одиничного заряду q в довільній точці електричного поля.

Потенціал поля в даній точці рівний тій роботі, яку виконає поле переміщуючи одиничний заряд з даної точки в нескінченність, тобто туди, де поля немає 

Потенціал однорідного поля 

Потенціал поля точкового заряду

Потенціал в довільній точці поля визначають як суму потенціалів, створених окремими точковими зарядами:

φ =φ1 +φ2 + … +φn.

Практичне значення має не сам потенціал, а його зміна. Оскільки Wp = qφ, то робота

A = - (Wp2 - Wp1) = - q(φ2 - φ1) = q(φ1 - φ2) = qU,

де U = (φ1 - φ2) - різниця потенціалів або напруга. Вона дорівнює:

U = (φ1 - φ2) = .

Різниця потенціалів або напруга між двома точками - це фізична скалярна величина, що дорівнює роботі поля, яка виконується для переміщення одиничного заряду із початкової точки поля в кінцеву.

Напруга вимірюється у СІ у вольтах (В):

Напруга U = 1 В, якщо під час переміщення заряду в 1 Кл із однієї точки в іншу поле виконує роботу в 1 Дж.

Знаючи потенціал в кожній точці поля, можна знайти напруженість поля. Між напруженістю електростатичного поля E і напругою існує зв'язок. Оскільки A = qEDd і A = qU, то у разі рівності лівих частин рівними будуть і праві частини цих формул. 

Ця формула показує:

1) чим менше змінюється потенціал на відстані d, тим меншою є напруженість електричного поля;

2) якщо потенціал не змінюється, то напруженість дорівнює нулю;

3) напруженість електричного поля напрямлена в бік зменшення потенціалу.

Виходячи з формули (4.1.11), одиницею напруженості буде: