Физика (Электричество)_ЛЕКЦИИ И ВОПРОСЫ / OF4_4_Потенциал электростатического поля_mini
.pdfЭлектронвольт
(Electron-volt)
Если выражать разность потенциалов в вольтах, а заряд в кулонах, то работа получится в джоулях. Отсюда ясно, что энергию можно выражать не в механических единицах, а в электрических. Для этого служит единица энергии, называемая электронвольтом (эВ, eV).
Электронвó льт – внесистемная единица энергии, применяемая для измерения энергии микрочастиц, имеющих электрический заряд – энергия, которую приобретает частица с зарядом, равным заряду электрона, пробегая в вакууме разность потенциалов
1 В: 1 эВ ≈ 1,60218·10–19 Дж = 1,60218·10–12 эрг.
© А.В. Бармасов, 1998-2013 |
21 |
12+ |
|
Принцип действия абсолютного электрометра
|
|
© А.В. Бармасов, 1998-2013 |
22 |
12+ |
|
Устройство абсолютного электрометра
© А.В. Бармасов, 1998-2013 |
23 |
12+ |
|
4.4.3. Связь потенциала с напряжённостьюённостью электростатического поля
Геометрическое место точек электростатического поля, имеющих одинаковый потенциал, называют
эквипотенциальной поверхностью.
Линии вектора напряжённости электростатического поля всегда перпендикулярны к эквипотенциальным
поверхностям.
δA = Fr dr = qEr dr
δA = −dE = −d (qϕ) = −q |
∂ϕ dr |
п |
∂r |
|
© А.В. Бармасов, 1998-2013 |
24 |
12+ |
|
Эквипотенциальные поверхности
(Equipotential surfaces)
© А.В. Бармасов, 1998-2013 |
25 |
12+ |
|
Эквипотенциальные поверхности
(Equipotential surfaces)
© А.В. Бармасов, 1998-2013 |
26 |
12+ |
|
Градиент grad
(Gradient grad)
gradΦ = |
∂Φ e |
X |
+ |
∂Φ e |
+ |
∂Φ e |
Z |
|
|
∂x |
|
∂y |
Y |
|
∂z |
||
|
|
|
|
|
|
|||
© А.В. Бармасов, 1998-2013 |
27 |
12+ |
|
Связь потенциала с напряжённостью электростатического поля
|
∂ϕ |
+ |
∂ϕ |
+ |
∂ϕ |
|
= −gradϕ |
E = − |
eX |
eY |
∂z |
eZ |
|||
|
∂x |
|
∂y |
|
|
|
© А.В. Бармасов, 1998-2013 |
28 |
12+ |
|
Оператор набла
|
Ñ ≡ |
∂ |
e |
|
+ |
∂ |
e |
+ |
∂ |
e |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
∂x |
X |
|
∂y Y |
|
∂z |
|
Z |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
ÑΦ ( x, y, z ) ≡ gradΦ ( x, y, z ) = ∂Φ e |
|
|
+ |
∂Φ e |
+ |
∂Φ e |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
∂x |
|
X |
|
|
∂y |
Y |
|
∂z |
Z |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
(Ñ F ( x, y, z )) º Ñ × F ( x, y, z ) º divF ( x, y, z ) |
= |
∂FX |
+ |
∂FY |
+ |
∂FZ |
|||||||||||||||
¶x |
|
¶z |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
¶y |
|
||||
Ñ F ( x, y, z ) ≡ Ñ × F ( x, y, z ) ≡ rotF ( x, y, z ) = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
=∂FZ∂y
− ∂∂FY eX z
+∂FX∂z
−∂∂FZ eY
+ ∂FY − |
∂FX eZ = |
eX |
|
eY |
|
eZ |
||||
∂ |
|
∂ |
|
∂ |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
∂x |
|
∂y |
|
|
∂x |
|
∂y |
|
∂z |
|
|
|
|
|
FX |
|
FY |
|
FZ |
|
© А.В. Бармасов, 1998-2013 |
29 |
12+ |
|
Связь потенциала с напряжённостью электростатического поля
E = −Ñ ϕ
© А.В. Бармасов, 1998-2013 |
30 |
12+ |
|