Электрическое напряжение

Потенциал электрического поля.

Потенциал точки электрического поля это энергетическая характеристика точки поля, величина скалярная, но имеющая знак.

Рисунок 1.6 – Потенциал электрического поля одного заряда

Внесём в точку М поля заряда Q пробный q, увидим что на него действует сила Fм, которая стремится вытолкнуть q из точки М в бесконечность. Если q не закреплён, он начнёт перемещаться под действием этой силы => будет совершаться работа, а это возможно только при наличии энергии => электронное поле в точке M обладает потенциальной энергией. Определим её величину, вычислив совершаемую при этом работу. Чтобы применить эту формулу, необходимо учесть, что F определяется по закону Кулона и зависит от r² между Q и q; а это расстояние всё время меняется, поэтому вычисляем сначала работу на очень малом перемещении, настолько малом, что силу можно считать не изменившейся по величине. На каждом последующем перемещении величина А определяется по такой же формуле, только изменяется расстояние. А отношение этой работы (энергии) к величине неперемещаемого заряда и есть характеристика точки поля, называемого потенциалом.

Потенциал точки электрического поля – это физическая величина, численно равная работе по перемещению единичного заряда из данной точки поля в бесконечность.

Потенциал бесконечно удалённой от заряда точки равен нулю, но нулевой потенциал можно приписать любой точке (как точке отсчёта) в технике за нулевой потенциал принимают потенциал поверхности земли.

Знак потенциала точки определяется знаком заряда поля, вокруг которого этот потенциал определяется.

Если рассматривается поле двух или нескольких точечных зарядов, то потенциал в каждой точке определяется как алгебраическая сумма потенциалов полей каждого из зарядов в отдельности.

Если пробный заряд перемещается из одной точки поля в другую точку поля (из M в N), то совершённая при этом работа определяется

- разность потенциалов двух точек электрического поля называют электрическим напряжением между этими точками – это физическая величина, численно равная работе по перемещению единичного заряда из одной точки поля в другую.

Различие между напряжённостью и напряжением

Связь между E и U устанавливают только для однородного поля