当前课程知识点:大学物理——电磁学 > 第一章 静电场 > 1.7 静电场的环路定理 电势 > 1.7.2 电势能
在力学中为了反映重力 弹性力
这一类保守力做功与路径无关的特点
人们引入了
重力势能和弹性势能的概念
从前面的讨论中
我们知道
静电场力也是保守力
依次类比
我们在研究静电力做功时
也可以引入相应的
静电势能的概念
简称电势能
在保守场中
保守力做功等于相应势能的减少
例如 在重力场中
重力对物体做功
物体的位置改变
重力势能就随着改变
重力势能的减少量
该结论对保守力F都适用
与此类似在静电场中
把一个试验电荷q0从
电荷在电场中
一定位置上具有一定的电势能
静电力对电荷q0所做的功
就等于q0在电场中的
电势能增量的负值
所谓电势能的增量
就是末状态的能量
减去初状态的能量
W1-W2也可以说成是电势能的减小
所以 电场力所做的功
就等于电势能的减小
因为 静电力做功与路径无关
所以这里无须指明路径
在国际单位制中
另外一种常用的能量单位是
若电荷移动的始末位置为
P P0两点处
静电力对电荷q0所做的功
电势能与重力势能和弹性势能相似
是一个相对量
要确定电荷在电场中
任意一点的电势能
必须先选取一个电势能的参考点
并设该点的电势能为零
这表明 电荷q0在电场中P点所具有的
电势能等于把它从P点
这个电势能零点的选取是任意的
一般是我们处理问题的方便而定
对生场电荷分布在有限区域的带电体
通常我们选取无限远处作为电势能的零点
当生场电荷
分布在无限大的区域的时候
电势能的零点不能选为无限远
而通常选在某一固定点
在实际问题中
也常常选大地或接地的金属外壳
作为电势能的零点
由于电势能的量值是相对的
取决于零电势能参考点的选取
因而 电势能随时标量
但它可为正值 也可为负值
电场力所做的功也有正有负
例如 它在斥力场中为正
总是使电势能减少
也就是说
在电场力作用下
电荷总是向着电势能减小的方向运动
而电场力做功在引力场中为负
需要指出的是
一个电荷在外电场中的电势能
是属于
电荷和产生电场的带电体系
共有的 是这个系统的一种相互作用能
它并不单独属于试验电荷q0
一般来说 试验电荷q0在电场中移动的时候
带电体系产生的电场并没有变化
因此 我们习惯上把这一系统的静电势能
简称为电荷q0所具有的电势能
也就是通常所说的
电荷在静电场中
任意位置都具有的电势能
其实 在重力场中也有类似的说法
但从本质上 我们要明确
电势能是属于产生
静电场的带电体
和试验电荷这一系统
是场源电荷与试验电荷q0
之间的相互作用能量
上面根据静电场是保守场
我们引入了电势能的概念
-大学物理绪论
--大学物理绪论
-电磁学引言
--电磁学引言
-1.1 库仑定律
-1.1 库仑定律
-1.2 电场 电场强度
--1.2.1 电场
-1.2 电场 电场强度——小测验
-1.3 电场强度的计算(1)
-1.3 电场强度的计算(1)——小测验
-第一章 静电场--WEEK1 作业
-1.3 电场强度的计算(2)
-1.3 电场强度的计算(2)——小测验
-1.4 电场线 电通量
-1.4 电场线 电通量——小测验
-1.5 静电场的高斯定理
-1.5 静电场的高斯定理——小测验
-1.6 利用高斯定理求静电场的分布
-1.6 利用高斯定理求静电场的分布——小测验
-第一章 静电场--WEEK2 作业
-1.7 静电场的环路定理 电势
--1.7.3 电势
-1.7 静电场的环路定理 电势——小测验
-1.8 场强积分法求电势
-1.8 场强积分法求电势——小测验
-1.9 电势叠加原理及电势的计算
-1.9 电势叠加原理及电势的计算——小测验
-1.10 等势面 电势梯度
-1.10 等势面 电势梯度——小测验
-1.11 静电场中的电偶极子
-1.11 静电场中的电偶极子——小测验
-第一章 静电场-- WEEK3 作业
-2.1 导体的静电平衡条件
-2.1 导体的静电平衡条件——小测验
-2.2 静电平衡时导体上电荷的分布
-2.2 静电平衡时导体上电荷的分布——小测验
-2.3 静电屏蔽
-2.3 静电屏蔽——小测验
-2.4 有导体存在时静电场量的计算
-2.4 有导体存在时静电场量的计算——小测验
-第二章 静电场中的导体和电介质--WEEK4 作业
-2.5 静电场中的电介质
-2.5 静电场中的电介质——小测验
-2.6 有电介质时的高斯定理
-2.6 有电介质时的高斯定理——小测验
-2.7 电容 电容器
-2.7 电容 电容器——小测验
-2.8 静电场的能量
-2.8 静电场的能量——小测验
-第二章 静电场中的导体和电介质--WEEK5 作业
-3.1 稳恒电流
-3.1 稳恒电流——小测验
-3.2 磁场 磁感应强度
--3.2.3磁感线
-3.3 毕奥—萨伐尔定律
-3.3 毕奥—萨伐尔定律——小测验
-第三章 稳恒磁场--WEEK6 作业
-3.4 磁场的高斯定理和安培环路定理
-3.4 磁场的高斯定理和安培环路定理——小测验
-3.5 磁场对载流导线的作用
--3.5.1安培力
--3.5.5电磁炮
--3.5.6磁矩
--3.5.7磁力矩
-3.5 磁场对载流导线的作用——小测验
-3.6 磁场对运动电荷的作用
-3.6 磁场对运动电荷的作用——小测验
-第三章 稳恒磁场--WEEK7 作业
-3.7 磁场中的磁介质
-4.1 法拉第电磁感应定律
-4.1 法拉第电磁感应定律——小测验
-4.2 动生电动势
-4.2 动生电动势——小测验
-第四章 电磁感应 麦克斯韦方程组--WEEK8 作业
-4.3 感生电动势及感生电场
-4.3 感生电动势及感生电场——小测验
-4.4 感生电动势例题
-4.4 感生电动势例题——小测验
-4.5 涡电流及电磁阻尼
-4.5 涡电流及电磁阻尼——小测验
-4.6 互感与自感
-4.6 互感与自感——小测验
-第四章 电磁感应 麦克斯韦方程组--WEEK9 作业
-4.7 磁场的能量和能量密度
-4.7 磁场的能量和能量密度——小测验
-4.8 麦克斯韦方程组 电磁波
-4.8 麦克斯韦方程组 电磁波——小测验
-第四章 电磁感应 麦克斯韦方程组--WEEK10 作业










