6. Потенциальная энергия заряда
Название физической величины: потенциальная энергия точечного заряда, находящегося в некоторой точке электрического поля.
Обозначение физической величины: Eп − школьное обозначение. Другие обозначения – U, Wп.
Ф
ормула
связи физических величин:
потенциальная энергия
точечного заряда,
находящегося в электрическом поле,
равна работе, которую необходимо
совершить, чтобы перенести этот заряд
из точки 1,
в которой он находился, в бесконечность:
Wп =
А1;
А1
=
.
Сила Кулона вообще может быть разная в разных точках пути S, поэтому чтобы определение выполнялось всегда, мы разбиваем траекторию на участки, на которых силу можно считать постоянной; находим работу на каждом из таких участков и суммируем ее. Такая сумма по определению является интегралом. Итак, по определению
Wп
=
.
Расшифровка формулы: А1 − работа по перенесению заряда из точки
1 в бесконечность; F – результирующая сила Кулона, действующая на заряд, помещенный в точку 1; Δs и ds − маленькое перемещение, практически совпадающее с путем следования заряда; − угол между направлением силы и перемещением.
Вектор или скаляр физическая величина: положительный или отрицательный скаляр.
Размерность физической величины: размерность энергии. Единицы измерения СИ: [Wп] = Дж – джоуль.
7. Потенциал
Название физической величины: потенциал точки пространства электрического поля.
Обозначение физической величины: − школьное обозначение. Других обозначений нет.
Ф
ормула
связи физических величин:
.
Потенциал
в данной точке пространства равен
потенциальной энергии помещенного в
эту точку электрического поля заряда,
деленной на величину заряда.
(Теорема физики: потенциал совпадает по величине с потенциальной энергией пробника, помещенного в данную точку пространства).
Расшифровка формулы: W − потенциальная энергия заряда в данной точке пространства; q − величина заряда, помещенного в эту точку.
Вектор или скаляр физическая величина: положительный или отрицательный скаляр.
Размерность
физической величины:
энергия,
деленная на
заряд.
Единицы
измерения СИ:
=
= В −
джоуль на
кулон, или вольт.
8. Напряженность электрического поля
Название физической величины: напряженность электрического поля.
Обозначение физической величины: Е − школьное обозначение. Других обозначений нет.
Ф
ормула
связи физических величин:
.
Напряженность
в данной точке пространства равна
результирующей силе Кулона, деленной
на величину заряда, помещенного в эту
точку, к которому она (сила) приложена.
(Теорема физики: напряженность совпадает по величине и по направлению с результирующей силой Кулона, действующей на пробник.)
Расшифровка формулы: F − результирующая сила Кулона, действующая на точечный заряд q, помещенный в некоторую точку пространства.
Вектор или скаляр физическая величина: вектор, который направлен, как сила Кулона, действующая на пробник.
Размерность
физической величины:
сила,
деленная на
заряд.
Единицы
измерения СИ:
Е
=
− ньютон на кулон.
− вольт на метр.
(
).