logo
Лекции 1 курс 2 семестр печать

1.Робота електричного поля під час переміщення електричного заряду

З погляду теорії близькодії на заряд безпосередньо діє електричне поле, створене іншим зарядом. Під час переміщення заряду, діюча на нього з боку поля сила виконує роботу. Тому можна стверджувати, що заряджене тіло в електричному полі має енергію.

Розглянемо дві пластинки, розміщені вертикально. Ліва пластинка В заряджена негативно, а права С - позитивно (рис. 4.1.14). Обчислимо роботу, що виконується полем А під час переміщення заряду q із точки 1, яка знаходиться на відстані d1 від пластини В, у точку 2, розміщену на відстані d2 < d1 від тієї ж пластинки. Точки 1 і 2 лежать на одній силовій лінії.

На ділянці шляху ∆d = d1 - d 2 електричне поле виконує додатну роботу:

A = qE(d1 -  d2) = - (qEd2 -  qEd1).                      (4.1.9)

Оскільки ця робота не залежить від форми траєкторії, то вона дорівнює зміні потенціальної енергії, взятій з протилежним знаком:

A = - (Wp2 - W p1) = - ∆Wp.                              (4.1.10)

Порівнюючи рівняння (4.1.9) і (4.1.10), бачимо, що потенціальна енергія заряду в однорідному електричному полі Wp = qEd, де заряд q може бути і позитивним, і негативним.

На замкненій траєкторії, коли заряд повертається в початкову точку, робота поля дорівнює нулю: A = ∆Wp = - (W p2 - Wp1) = 0.

Поля, що мають цю властивість, називають потенціальними (гравітаційні, електростатичні).