1. Потенциальная энергия заряда в электростатическом поле

1. Потенциальная энергия заряда в электростатическом поле

На заряд, находящийся в электростатическом поле, действует сила со стороны этого поля. При перемещении заряда эта сила может совершать работу, которую называют часто работой поля.

Итак, система «заряд + поле» обладает способностью совершать работу.

Из курса механики вы уже знаете, что система, способная совершать работу, может обладать потенциальной энергией.

Изменение потенциальной энергии 1. Потенциальная энергия заряда в электростатическом поле 1 связано с совершенной системой работой 1. Потенциальная энергия заряда в электростатическом поле 2 соотношением 1. Потенциальная энергия заряда в электростатическом поле 3 (знак «минус» означает, что если система совершает положительную работу, то ее потенциальная энергия уменьшается).

Расчеты и опыт показывают, что работа поля при перемещении заряда из одной точки в другую в электростатическом поле зависит только от положения этих точек и не зависит от траектории движения заряда.

Например, работа при перемещении заряда из точки 1 в точку 2 не зависит от того, по какой траектории перемещают заряд (см. рис. 5.1). В таком случае можно ввести понятие потенциальной энергии заряда в электрическом поле.

1. Потенциальная энергия заряда в электростатическом поле 4 Рис. 5.1. Две различные траектории ( 1. Потенциальная энергия заряда в электростатическом поле 5 и 1. Потенциальная энергия заряда в электростатическом поле 6 ) перемещения заряда из точки 1 в точку 2. При перемещении по любой из траекторий работа одинакова.

Если бы работа поля по перемещению заряда зависела от траектории движения заряда, невозможно было бы однозначно определить изменение потенциальной энергии заряда при перемещении его из одной точки в другую. Следовательно, в таком случае нельзя было бы ввести понятие потенциальной энергии заряда в поле.



Электродинамика.