电势和电势差优秀课件
电场线与等势面的关系
1、电场线跟等势面垂直,即等势面与场强的方 向垂直;
2、等势面密处场强大、电场线密,等势面疏处 场强小、电场线疏 ;
3、沿着电场线的方向各等势面上的电势减少, 逆着电场线的方向各等势面上的电势增大
等量异种点电荷: 连线上:电势由正电荷到负电荷逐渐降低,中点电势为零; 中垂线:中垂面是一个等势面电势为零; 等量同种正点电荷: 连线上:中点电势最低不为零,中间向两边电势逐渐升高; 中垂线:中点电势最高,由中点至无穷远处逐渐降为零; 等量同种负点电荷: 连线上:中点电势最高不为零,中间向两边电势逐渐降低; 中垂线:中点电势最低,由中点至无穷远处逐渐升高为零;
电势与电势能的关系
在电场中把电荷从某点移到电势能为零的点, 电场力所做的功等于该点的电势能的大小。
W AP E P AE P PE P A
电势与电势能的关系:
EP q
例题:如图所示,电子在一条电场线上从a点运动 到b点,电势能增加,试判定a、b两点电势高低。
作业题
1、如图所示是一匀强电场,已知场强
电势和电势差
电场力做功
1、电场力做功的特点:
电场力做功只跟电荷在电场中的初末 位置有关,跟移动电荷的路径无关; 2、电场力做功与电势能的关系:
W ABEPAEPB
电场力做功等于电势能的减少量
例题:关于电场中电荷的电势能的大小,
下列说法正确的是(
C)
A.在电场强度越大的地方,电荷的电势 能也越大
B.正电荷沿电场线移动,电势能总增大
2、电势是标量,但有正负之分,正值表示该点电势 高于零电势;负值表示该点电势低于零电势;
3、顺着电场线的方向,电势越来越低;
4、电势和电势差都是反映电场自身能的性质,电势 差就是电势之差:
U AB A B
【例题】如图所示,A、B、C是电场中的三点, 将1C的正电荷分别从A、C移动到B时,电场力 所做的功分别为10J、-5J,以B为电势参考点, 则A、C两点的电势分别为多少?
4、处于静电平衡状态的导体是等势体, 导体表面是等势面;
静电屏蔽
定义:屏蔽壳内的物体不受外电场的影响;而接 地的屏蔽壳内部的电场也不会影响外部,这种 现象叫做“静电屏蔽”.
+
+
2、电场中两点的电势差,仅由这两点的初、末位置
决定,与在这两点间移动电荷的电量、电场力做 功的大小无关;
3、讲到电势差时,必须明确所指的是哪两点的电势
差;
U AB U BA
W qU 4、电场力做功:
AB
AB
【例题】一个电量为-2.0×10-8C的点电荷, 在电场中A、B两点之间移动的过程中,电场 力 做 功 8×10-6J , 如 果 在 A 点 处 该 电 荷 具 有 1.4×10-5J的电势能,则它在B点处的电势能 为多少?这两点间的电势差为多少?
【答案】 EPB=6×10-6J UAB=-400V
电势
定义:电场中某点的电势等于把电荷从该点移动到
参考点(零电势点),电场力做功与电荷量的比
值;ABiblioteka U APWAP q
另一种表述:在电场中选一个参考点(零电 势点)电场中某点跟参考点间的电势差,就 叫该点的电势;
说明:
1、电势是相对的,电场中某点的电势跟零电势点的 选择有关。零电势点的选择是任意的,但通常选择 地面或无穷远处为零电势点;(两点间的电势差与 零电势点的选择无关)
- E=0 E0 -
4,静电平衡:导体 中(含表面)无电 荷定向移动的状态, 就叫静电平衡状态.
孤立带电体的电场
处于静电平衡状态导体的性质
1、导体内部的场强处处为零。电场线在 导体内部中断;
2、导体表面上任何一点的场强方向跟该 点的表面垂直;
3、导体所带的净电荷只分布在导体的外 表面上,导体内部没有净电荷;
C.负电荷沿电场线移动,电势能一定增 大
D.电荷沿电场线移动,电势能一定减小
电势差(电压)
1、定义:电荷在电场中由一点A移动到另一点 B时,电场力所做的功与电荷量的比值,叫 做A、B两点间的电势差。
UABWqAB
EPAEPB q
2、单位:伏特 简称 伏(V)
1V 1J / C
说明:
1、电势差是标量,但有正负之分。计算时要注意W 和q的正负;
现让一个电量
的电荷沿电场方向从
M点移到N点,MN间的距离
试求:
(1)电荷从M点移到N点电势能的变化。
(2)M,N两点间的电势差。
等势面
1、定义:电场中电势相等的点构成的曲面叫做 等势面;
2、相邻等势面之间的电势差值相等; 3、在同一等势面上移动电荷时,电场力不做功; 4、不同等势面在空间不相交、不相切;
匀强电场的等势面
静电平衡
-
-
--
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E0
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-
1,导体中自由电荷在 电场力作用下将发生 定向移动.
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E'
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E0
E'
-
E'
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2, 导体两端出现感应电 荷, 感应电荷在导体中 中产生反方向的附加场.
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-
E0
- E'
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-
3,感应电荷的电场增到与 外电场相等时,导体内合 场强为零。自由电荷的定 向移动停止 .