14. 26), левая пластина B заряжена отрицательно, а правая D - положительно. Вычислим работу, совершаемую полем при перемещении положительного заряда q из точки 1, находящейся на расстоянии d1 от левой пластины, в точку 2, расположенную на расстоянии d2 от нее. Точки 1 и 2 лежат на одной силовой линии.
Электрическое поле при перемещении заряда совершит положительную работу
Эта работа не зависит от формы траектории, подобно тому как не зависит от формы траектории работа силы тяжести. Докажем это непосредственным расчетом.
Пусть перемещение заряда происходит по кривой (рис. 14. 27). Разобьем эту кривую на малые перемещения. Сила, действующая на заряд, остается постоянной (поле однородно), а угол между направлением силы и перемещения будет изменяться. Работа на малом перемещенииравна. Очевидно, что- проекция малого перемещения на горизонтальное направление. Суммируя работы на малых перемещениях, получим.
Потенциальная энергия. Поскольку работа электростатической силы не зависит от формы траектории точки ее приложения, эта сила является консервативной, и ее работа согласно формуле (6. 23) равна изменению потенциальной энергии, взятому с противоположным знаком:
Сравнивая полученное выражение (14. 12) с общим определением потенциальной энергии (14. 13), видим, что потенциальная энергия заряда в однородном электростатическом поле равна:
(Считаем, что в точке 2 потенциальная энергия равна нулю. )
Формула (14. 14) подобна формуледля потенциальной энергии тела. Но заряд q в отличие от массы может быть как положительным, так и отрицательным.
Если поле совершает положительную работу, то потенциальная энергия заряженного тела в поле уменьшается:. Одновременно согласно закону сохранения энергии растет его кинетическая
Страницы: << < 4 | 5 | 6 | 7 | 8 > >>