Потенциальная энергия системы равна
(16.1) |
где - потенциал, создаваемый в той точке, где находится , всеми зарядами, кроме i-го.
ЦИРКУЛЯЦИЯ ВЕКТОРА НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ. СВЯЗЬ МЕЖДУ НАПРЯЖЕННОСТЬЮ И ПОТЕНЦИАЛОМ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ.
Интеграл rdr = - называютциркуляцией вектора Е.
Теорема о циркуляции вектора Е: Циркуляция вектора напряженности электростатического поля по произвольному замкнутому контуру тождественно равна нулю.
Докажем теорему о циркуляции. Разобьём произвольный замкнутый путь на две части а и b. Тогда работа всех сил на пути 1 а 2 равна:
, | (6.8) |
где q - единичный, положительный, точечный заряд.
, | (6.9) |
Но
. | (6.10) |
Тогда
. | (6.11) |
Теорема о циркуляции вектора Е позволяет сделать следующий вывод:
поле, для которого циркуляция вектора напряжённости по произвольному замкнутому контуру равна нулю, называется потенциальным. Любое ЭСП является потенциальным.
Итак, потенциал – скалярная величина, поэтому пользоваться и вычислять φ проще, чем . Приборы для измерения разности потенциалов широко распространены.
|
|
Формулу можно использовать для установления единиц потенциала: за единицу φ принимают потенциал в такой точке поля, для перемещения в которую из бесконечности единичного положительного заряда необходимо совершить работу равную единице.
В СИ – единица потенциала .
В физике часто используется единица энергии и работы, называемая электрон - вольт (эВ) – это работа, совершенная силами поля над зарядом, равным заряду электрона при прохождении им разности потенциалов 1 В, то есть: