§ 22. Рознасць патэнцыялаў электрастатычнага поля. Напружанне. Сувязь паміж напружаннем і напружанасцю аднароднага электрастатычнага поля
Сувязь паміж напружаннем і напружанасцю аднароднага электрастатычнага поля. Тэрмін «напружанне» ўвёў у 1792 г. Вольта. Адзначым, што для электрастатычных палёў паняцці «электрычнае напружанне» і «рознасць патэнцыялаў» тоесныя.
Работу, выкананую сілай аднароднага электрастатычнага поля напружанасцю пры перамяшчэнні пробнага дадатнага зараду q0 з пункта 1 з патэнцыялам φ1 у пункт 2 з патэнцыялам φ2 < φ1, можна вызначыць паводле выразу (22.1)
A12 = q0(φ1 – φ2),
а ў адпаведнасці з выразам (21.1)
A12 = q0Ed,
дзе d — модуль перамяшчэння зараду ўздоўж лініі напружанасці аднароднага электрастатычнага поля.
Прыраўняем адпаведныя часткі роўнасцей і знойдзем выраз, які ўстанаўлівае сувязь паміж модулем напружанасці аднароднага электрастатычнага поля і рознасцю патэнцыялаў, гэта значыць паміж дзвюма характарыстыкамі электрастатычнага поля: q0(φ1 – φ2) = q0Ed, адкуль
(22.2)
З выразу (22.2) вынікае: чым большая рознасць патэнцыялаў паміж двума пунктамі аднароднага электрастатычнага поля, тым большы модуль напружанасці поля. Калі рознасць патэнцыялаў роўная нулю (патэнцыял поля не мяняецца), то модуль напружанасці поля таксама роўны нулю.
Прымаючы пад увагу, што U12 = –Δφ12, атрымаем:
(22.3)
На падставе формулы (22.3) уводзяць адзінку напружанасці СІ вольт на метр . 1
— модуль напружанасці такога аднароднага электрастатычнага поля, у якім напружанне паміж двума пунктамі, размешчанымі на адной і той лініі напружанасці на адлегласці 1 м, складае 1 В.
Выкарыстоўваючы тэрмін «напружанне», на практыцы пункты 1 і 2 поля выбіраюць так, каб U12 > 0.
1. Што называюць рознасцю патэнцыялаў?
2. Як рознасць патэнцыялаў паміж двума пунктамі поля залежыць ад работы сілы электрастатычнага поля?
3. У якіх адзінках вымяраюць рознасць патэнцыялаў?
4. Як звязана напружанне з напружанасцю аднароднага электрастатычнага поля?
5. Запоўніце табліцу ў сшытку і зрабіце выснову.
| № п/п | Пытанне | Аб’екты для параўнання | |
| Напружанасць | Патэнцыял | ||
| 1 | З’яўляецца вектарнай або скалярнай фізічнай велічынёй? | ||
| 2 | Што характарызуе дадзеная фізічная велічыня? | ||
| 3 | Як вызначаюць дадзеную фізічную велічыню? | ||
| 4 | Як вызначаюць дадзеную фізічную велічыню для электрастатычнага поля пунктавага зараду? | ||
| 5 | Чаму роўная работа па перамяшчэнні зараду ў аднародным полі? | ||
| 6 | Ці выконваецца прынцып суперпазіцыі для дадзенай велічыні? | ||
| 7 | Як звязаны напружанасць і патэнцыял (рознасць патэнцыялаў)? | ||