电势能的计算公式
电势能的计算公式是:Ep=WAO=q·φA=qUA。其中,Ep表示电势能,φA表示A点的电势,q表示电荷量,UA表示从A点到无限远处的电势差。
在静电学里,电势能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。
电势能公式与电场,处于电场中的电荷及电势能零点的选择有关,对于点电荷(电量为q)产生的静电场,其电势能与电荷q所处空间位置到点电荷所在位置的距离r有如下关系We=kQq/r。其中k为常数。
这里注意没有负号,和引力势不同,这是因为引力方向是指向对方的,而当Q,q都是正号时,电场力是相互排斥的。电荷在电场中某点的电势能的大小等于把电荷从该点移到电势能为零的点,电场力做的功。
场源电荷判断法:离场源正电荷越近,试探正电荷的电势能越大,试探负电荷的电势能越小电场线法:正电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小,逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大。
单点电荷系统
只拥有单独一个点电荷的物理系统,其电势能为零,因为没有任何其它可以产生电场的源电荷,所以,将点电荷从无穷远移动至其最终位置,外机制不需要对它做任何机械功。
特别注意,这点电荷有可能会与自己生成的电场发生作用。然而,由于在点电荷的位置,它自己生成的电场为无穷大,所以,在计算系统的有限总电势能之时,一般刻意不将这自身能纳入考量范围之内,以简化物理模型,方便计算。
绛旓細鐢靛娍鑳界殑鍏紡鏄疎p=WAO=q路蠁A=qUA銆侲p琛ㄧず鐢靛娍鑳斤紝蠁A琛ㄧずA鐐圭殑鐢靛娍銆傜數鍔胯兘鍏紡涓庣數鍦猴紝澶勪簬鐢靛満涓殑鐢佃嵎鍙婄數鍔胯兘闆剁偣鐨勯夋嫨鏈夊叧锛屽浜庣偣鐢佃嵎鐢甸噺涓簈浜х敓鐨勯潤鐢靛満锛屽叾鐢靛娍鑳戒笌鐢佃嵎q鎵澶勭┖闂翠綅缃埌鐐圭數鑽锋墍鍦ㄤ綅缃殑璺濈r鏈夊涓嬪叧绯伙細We锛漦Qq/r銆傚叾涓璳涓哄父鏁般傜數鍔胯兘鎰忎箟 鐢靛娍鑳芥槸澶勪簬鐢靛満鐨勭數鑽峰垎...
绛旓細鐢靛娍鑳=鐢靛娍 涔樹互 鐢佃嵎閲 鎻愰棶鑰呰瘎浠 澶粰鍔涗簡,浣犵殑鍥炵瓟瀹岀編瑙e喅浜嗘垜鐨勯棶棰! 璇勮| 19960811zrz |浜岀骇閲囩撼鐜40% 鎿呴暱:鐗╃悊瀛﹀叾浠栫被浼奸棶棰2011-09-27 鐢靛娍鑳界殑璁$畻鍏紡 309 2011-09-24 鍏充簬鐢靛娍鑳界殑鎵鏈夎绠楀叕寮 50 2008-09-21 鐢靛娍鑳借兘鐢ㄥ叕寮忚绠?鎬庝箞绠 23 2013-11-03 鐢靛娍鑳界殑璁$畻鍏紡閮芥湁鍝簺銆
绛旓細鐢靛娍鑳斤細EA锛漲蠁A 锝汦A:甯︾數浣撳湪A鐐圭殑鐢靛娍鑳(J)锛宷:鐢甸噺(C)锛屜咥:A鐐圭殑鐢靛娍(V)锝 E=kq1q2/r^2銆傚簱浠戝姏鐨勫叕寮忔槸F=kQq/r^2銆傞偅涔堝湪搴撲粦鍔涚殑浣滅敤涓嬶紝褰撶數鑽风Щ鍔ㄤ竴涓井灏忕殑璺濈dr鏃舵墍鍋氱殑寰姛dW=Fdr銆傚鏋淨鍜宷鍚屽彿锛屾樉鐒讹紝鐢靛満鍔涘仛姝e姛锛岃宬Qq/R1 鍜 kQq/R2 杩欎袱涓弬鏁板弽搴旂殑...
绛旓細鍏紡锛毼=q蠁锛堝叾涓典负鐢靛娍鑳锛宷涓虹數鑽烽噺锛屜嗕负鐢靛娍锛夛紝鍗诚=蔚/q 鍧囧寑甯︾數鐞冨唴鐨勭數鍦哄垎甯冨拰璺濈鐞冨績鐨勮窛绂籸鎴愭姣斻傝В鏋愶細鐢变簬姝g數鑽峰潎鍖鍒嗗竷鍦ㄧ悆浣撲笂锛屾墍浠ョ數鍦哄己搴︽湁鐞冨绉版с傝r涓虹悆蹇冨埌鏌愪竴鍦虹偣鐨勭洿绾胯窛绂汇傛牴鎹珮鏂畾鐞嗭紝桅E=1/蔚0鈭畄锛堚埉q涓洪珮鏂潰鍐呭寘鍚殑鎵鏈夌數鑽风數閲忥級瀵逛簬鐞冧綋锛...
绛旓細鐢靛娍鑳斤細EA锛漲蠁A 锛孍A:甯︾數浣撳湪A鐐圭殑鐢靛娍鑳(J)锛宷:鐢甸噺(C)锛屜咥:A鐐圭殑鐢靛娍(V) 銆E=kq1q2/r^2锛屽簱浠戝姏鐨勫叕寮忔槸F=kQq/r^2锛岄偅涔堝湪搴撲粦鍔涚殑浣滅敤涓嬶紝褰撶數鑽风Щ鍔ㄤ竴涓井灏忕殑璺濈dr鏃舵墍鍋氱殑寰姛dW=Fdr銆傚亣璁剧幇鍦ㄧ數鑽稱鍥哄畾锛岄偅涔堝綋q浠庝笌Q鐨勮窛绂讳负R1鐨勫湴鏂硅繍鍔ㄥ埌R2鐨勫湴鏂癸紙R1<R2锛夋椂,...
绛旓細鐢靛娍鑳绛変簬浠涔堝叕寮忥細鐢靛娍鐨勫叕寮鏄咥=Ep/q銆傜數鍔匡細鐢靛娍鍙湁澶у皬锛屾病鏈夋柟鍚戯紝鏄爣閲忥紝鍏舵暟鍊间笉鍏锋湁缁濆鎰忎箟锛屽彧鍏锋湁鐩稿鎰忎箟銆1銆佸崟浣嶆鐢佃嵎鐢辩數鍦轰腑鏌愮偣A绉诲埌鍙傝冪偣O锛堝嵆闆跺娍鑳界偣锛屼竴鑸彇鏃犻檺杩滃鎴栬呭ぇ鍦颁负闆跺娍鑳界偣锛夋椂鐢靛満鍔涘仛鐨勫姛涓庡叾鎵甯︾數閲忕殑姣斿硷紝鎵浠ハ咥=Ep/q锛屽湪鍥介檯鍗曚綅鍒朵腑鐨勫崟浣嶆槸...
绛旓細鐢靛娍鑳界殑鍏紡鏄細Ep = q 脳 蠁銆傜數鍔胯兘鏄竴涓浉瀵瑰硷紝鍏跺ぇ灏忓彇鍐充簬鐢佃嵎鍦ㄧ數鍦轰腑鐨勪綅缃互鍙婄數鑽风殑鎬ц川銆備互涓嬫槸鍏充簬鐢靛娍鑳鍏紡鐨 鐢靛娍鑳藉叕寮忎粙缁 鐢靛娍鑳藉叕寮廍p = q 脳 蠁鏄弿杩扮數鑽峰湪鐢靛満涓叿鏈夌數鍔胯兘鐨勫熀鏈叕寮忋傚叾涓紝Ep浠h〃鐢靛娍鑳斤紝鍗曚綅鏄劍鑰筹紱q浠h〃鐢佃嵎閲忥紝鍗曚綅鏄簱浠戯紱蠁浠h〃鐢靛娍锛屽崟浣嶆槸浼忕壒...
绛旓細鐢靛娍鑳斤細EA锛漲蠁A 锝汦A:甯︾數浣撳湪A鐐圭殑鐢靛娍鑳(J)锛宷:鐢甸噺(C)锛屜:A鐐圭殑鐢靛娍(V)锝 E=kq1q2/r^2 闈欑數鍦轰腑鐨勫娍鑳姐備竴 鐐圭數鑽峰湪闈欑數鍦轰腑鏌愪袱鐐癸紙濡侫鐐瑰拰B鐐癸級鐨勭數鍔胯兘涔嬪樊绛変簬瀹冧粠A鐐圭Щ鍔ㄥ埌鍙鐐规椂锛 闈欑數鍔涙墍浣滅殑 鍔熴 鏁匴AB=qEd (E涓鸿鐐圭殑 鐢靛満寮哄害锛宒涓烘部 鐢靛満绾跨殑璺濈) ...
绛旓細涓擝鐐圭數鍔胯兘涓洪浂锛屽垯鐢靛満鍔涘仛鐨勫姛绛変簬q鍦ˋ鐐瑰叿鏈夌殑鐢靛娍鑳姐Ep=WAO=q路蠁A=qUA(Ep琛ㄧず鐢靛娍鑳斤紝蠁A琛ㄧずA鐐圭殑鐢靛娍锛夛細褰撓咥>0鏃讹紝q>0,鍒橢p>0,q<0,鍒橢p<0;褰撓咥<0鏃讹紝q>0,鍒橢p<0,q<0,鍒橢p>0.Wab=Epa-Epb 浣嶄簬鐐圭數鑽风數鍦轰腑Ep=kQq/r ...
绛旓細缁撹锛鐢靛娍鑳界殑璁$畻娑夊強鍒扮數鍦哄姏鍋氬姛鐨勫師鐞嗭紝鍏跺彉鍖栦笌鐢靛満鍔涗綔鐢ㄤ笅鐨勫伐浣滈噺鎴愭姣斻傜數鍔胯兘鐨鍏紡涓昏鏈変袱绉嶅舰寮忥細EA = q蠁A锛屽叾涓璄A浠h〃鐢佃嵎鍦ㄧ偣A鐨勭數鍔胯兘锛宷鏄數閲忥紝蠁A鏄偣A鐨勭數鍔匡紱鍦ㄩ潤鐢靛満涓紝鐢靛娍鑳藉樊绛変簬鐢佃嵎娌跨數鍦虹嚎绉诲姩鏃堕潤鐢靛姏鎵鍋氱殑鍔燂紝鍗砏AB = qEd銆傜數鍔胯兘鐨勫ぇ灏忓彲浠ラ氳繃鐢靛満鍔涘仛鍔熺殑...