22.04 Фізика, 10 клас

Тема.  Робота при переміщенні заряду в однорідному електростатичному полі. Потенціальний характер електростатичного поля.



Опрацювати § 42. Записати визначення, формули.

Обчислення роботи електричного поля з переміщення заряду

З погляду теорії близькодії на заряд безпосередньо діє електричне поле, створене іншим зарядом. Під час переміщення заряду, діюча на нього з боку поля сила виконує роботу. Тому можна стверджувати, що заряджене тіло в електричному полі має енергію.

Розглянемо дві пластинки, розміщені вертикально.

Ліва пластинка В заряджена негативно, а права С - позитивно. Обчислимо роботу, що виконується полем А під час переміщення заряду q із точки 1, яка знаходиться на відстані d1 від пластини В, у точку 2, розміщену на відстані d₂ < d₁ від тієї ж пластинки. Точки 1 і 2 лежать на одній силовій лінії.

На ділянці шляху Δ d = d₁ - d ₂ електричне поле виконує додатну роботу:
 
A = qE(d₁ - d ₂ ) = - (qEd ₂ - qEd₁ ).
 
Оскільки ця робота не залежить від форми траєкторії, то вона дорівнює зміні потенціальної енергії, взятій з протилежним знаком:
 
A = - (Wр₂ - Wр₁ ) = - ΔWр .
Порівнюючи рівняння, бачимо, що потенціальна енергія заряду в
однорідному електричному полі
Wр = qEd,
 
де заряд q може бути і позитивним, і негативним.
На замкненій траєкторії, коли заряд повертається в початкову точку, робота поля дорівнює нулю:
A = ΔWр = - (Wр₂ - Wр₁ ) = 0.
Поля, що мають цю властивість, називають потенціальними.
Якщо А > 0, то Wp зменшується, а Wk за законом збереження енергії
збільшується.
Якщо А < 0, то Wp збільшується, а Wk за законом збереження енергії
зменшується. 

Переглянути відео за посиланням: https://www.youtube.com/watch?v=DaTb116Ci_g

ДЗ. Опрацювати § 42 (п. 1,2). Виконати вправи 42 (2).