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电势的公式

原创 2023-04-10 13:56:43

φA=Ep/q在静电学里,电势(electric potential)(又称为电位)定义为:处于电场中某个位置的单位电荷所具有的电势能与它所带的电荷量之比。电势只有大小,没有方向,是标量,其数值不具有绝对意义,只具有相对意义。

(1)单位正电荷由电场中某点A移到参考点O(即零势能点,一般取无限远处或者大地为零势能点)时电场力做的功与其所带电量的比值。

所以φA=Ep/q。在国际单位制中的单位是伏特(V)。

(2)电场中某点相对参考点O电势的差,叫该点的电势。

“电场中某点的电势在数值上等于单位正电荷在那一点所具有的电势能”。

公式:ε=qφ(其中ε为电势能,q为电荷量,φ为电势),即φ=ε/q

扩展资料:

在电场中,某点的电荷所具的电势能跟它的所带的电荷量之比是一个常数,它是一个与电荷本身无关的物理量,它与电荷存在与否无关,是由电场本身的性质决定的物理量。

电势是描述静电场的一种标量场。静电场的基本性质是它对放于其中的电荷有作用力,因此在静电场中移动电荷,静电场力要做功。但静电场中沿任意路径移动电荷一周回到原来的位置,电场力所做的功恒为零,即静电场力做功与路径无关,或静电场强的环路积分恒为零。

电势的公式:φA=Ep/q。单位正电荷由电场中某点A移到参考点O时电场力做的功与其所带电量的比值。

电势的公式

电势基本概念

静电场的标势称为电势,或称为静电势。在电场中,某点电荷的电势能跟它所带的电荷量(与正负有关,计算时将电势能和电荷的正负都带入即可判断该点电势大小及正负)之比,叫做这点的电势(也可称电位),通常用φ来表示。电势是从能量角度上描述电场的物理量。(电场强度则是从力的角度描述电场)。电势差能在闭合电路中产生电流(当电势差相当大时,空气等绝缘体也会变为导体)。电势也被称为电位。

电势差公式

1、电场中某点的电荷的电势能跟它的电量的比值,叫做这点电势。

U=E/q其中U表示电势,E表示电势能,q表示电荷量。

2、电势能E=W=Uq

电势差的公式Uab=φa-φb

a、b两点的电势差等于a的电势和b的电势的差值

电势能公式:Ep=WAO=q·φA=qUA(Ep表示电势能,φA表示A点的电势):当φAu003e0时,qu003e0,则Epu003e0,qu003c0,则Epu003c0;当φAu003c0时,qu003e0,则Epu003c0,qu003c0,则Epu003e0。Wab=Epa-Epb。

1电势能公式

电势能各类公式电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q

电势能:EA=qφA{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}

电势能的变化ΔEAB=EB-EA{带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}

电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB(电势能的增量等于电场力做功的负值)

2计算电势的方法

一般说来,计算电势的方法有两种。第一种方法是由电势的定义式通过场强的线积分来计算;另一种方法是下面马上就要介绍的电势叠加原理。对不同的带电体系,本质上讲上述两种方法都能够计算出电势,但是选择不同的方法计算的难易程度是大不相同的。

1、点电荷电场的电势:点电荷电场中任意一点的电势大小,称作点电荷电势公式。公式中视q的正负,电势V可正可负。在正点电荷的电场中,各点电势均为正值,离电荷越远的点,电势越低,与r成反比。在负点电荷的电场中,各点的电势均为负,离电荷越远的点,电势越高,无穷远处电势为零。容易看出,在以点电荷为心的任意球面上电势都是相等的,这些球面都是等势面。

2、电势的叠加原理:E表示总电场,E1,E2,…为单个点电荷产生的电场。根据电势的定义式,并应用场强叠加原理,电场中a点的电势可表示为上式最后面一个等号右侧被求和的每一个积分分别为个点电荷单独存时在a点的电势。即有式中Vai是第i个点电荷单独存在时在a点产生的电势。

公式

点电荷电势能

点电荷电场中,点电荷的电势能:

其中,q和Q是迁移点电荷与电场中心点电荷的电荷量,单位是库伦C。r是两个点电荷的距离,单位是米m。常数 ,单位是 。电势能Ep的单位是 。

点电荷电势

点电荷电场中,一点的电势:

电势的单位是 。电势只和电场中心点电荷有关,而与迁移点电荷无关,因此是点电荷电场的内在本质。

当φAu003e0时,qu003e0,则Epu003e0,qu003c0,则Epu003c0;

当φAu003c0时,qu003e0,则Epu003c0,qu003c0,则Epu003e0.

沿电场线正向运动一定距离电场力做的功。

匀强电场或点电荷电场中,点电荷沿电场线正向运动一定距离,电场力做的功:

其中,q是迁移点电荷的电荷量。E是电场场强,单位是 。d是沿电场线的距离,单位是m。这里AB比图中ab要求更高,必须是沿电场线正向运动的。

电势能变化量

(1)电场力做的功与电势能变化量

起点和终点状态静止的点电荷,电场力做功与电势能变化量的关系:

电势能的变化量也可以表示为△Ep=Epb-Epa,因此有Wab=-△Ep 。

(2)动能变化量与电势能变化量

根据能量守恒定律还可以得到,一般情况下,无外力做功的运动电荷,动能变化量与电势能变化量的关系:

如果是外力使电势能增加,那么其他形式的能转化为电势能,外力做正功,电场力做负功,电势能增加;

如果是电场力使物体运动,那么电势能转化为动能,电场力做正功,物体动能增加,电势能减小;

如果是物体运动使电势能增加,那么动能转化为电势能,物体动能减少,电场力做负功,电势能增加。

在静电学里,电势能(Electric potential energy)是处于电场的电荷分布所具有的势能,与电荷分布在系统内部的组态有关。电势能的单位是焦耳。电势能与电势不同。电势定义为处于电场的电荷所具有的电势能每单位电荷。电势的单位是伏特。

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