電勢能的概念
在電場中電荷由于受電場作用而具有能叫電勢能。
任何能量,都具有做功的能力,而且轉(zhuǎn)化的能量的大小與所做的功大小相對應(yīng)。
一點(diǎn)電荷在靜電場中某兩點(diǎn)的電勢能之差等于它以一點(diǎn)移動到另一點(diǎn)時(shí),靜電力所作的功。
WAB=qEd (E為該點(diǎn)的電場強(qiáng)度,d為沿電場線的距離) ,電勢能是電荷和電場所共有的,具有統(tǒng)一性。
電勢能反映電場和處于其中的電荷共同具有的能量。
電勢能可以由電場力做功求得,因?yàn)?WAB=qUAB=q(ΦA(chǔ)-ΦB)=qΦA(chǔ)-qΦB=EA(初) – Eb(末)=-△E,
(Φ為電勢,q為電荷量,U為電勢差,EA(初)、EB(末)為兩個(gè)點(diǎn)的電勢能)。
電場力做功跟電勢能變化關(guān)系
電荷從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中:
如果WAB>0,即電場力做正功,那么△Ep<0,即電荷所具有的電勢能減小(轉(zhuǎn)化成其他形式的能);
如果WAB<0,即電場力做負(fù)功,那么△Ep>0,即電荷所具有的電勢能增加(其它形式的能轉(zhuǎn)化成電勢能)。
順著電場線,A→B移動過程中:
若為正電荷,則WAB>0,且UAB=ΦA(chǔ)-ΦB>0,對應(yīng)的電勢減小,電勢能減小。
若為負(fù)電荷,則WAB<0,且UAB=ΦA(chǔ)-ΦB>0,對應(yīng)的電勢減小,電勢能增加。
逆著電場線,B→A移動過程中:
若為正電荷,則WBA<0,則UBA=ΦB-ΦA(chǔ)<0,對應(yīng)的電勢增加,電勢能增加。
若為負(fù)電荷,則WBA>0,則UBA=ΦB-ΦA(chǔ)<0,對應(yīng)的電勢增加,電勢能減小。
靜電力做的功等于電勢能的改變量。