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電勢能的三個(gè)計(jì)算方法為:WAB=EpA-EPB;EPA=qφA;EPA=WAB=qUAB。在靜電學(xué)里,電勢能是處于電場的電荷分布所具有的勢能,與電荷分布在系統(tǒng)內(nèi)部的組態(tài)有關(guān)。電勢能的單位是焦耳。電勢能與電勢不同。電勢定義為處于電場的電荷所具有的電勢能每單位電荷。電勢的單位是伏特。
靜電場中的勢能。一點(diǎn)電荷在靜電場中某兩點(diǎn)(如A點(diǎn)和B點(diǎn))的電勢能之差等于它從A點(diǎn)移動(dòng)到另B點(diǎn)時(shí),靜電力所作的功。故WAB=qEd(E為該點(diǎn)的電場強(qiáng)度,d為沿電場線的距離),電勢能是電荷和電場所共有的,具有統(tǒng)一性。
電勢能反映電場和處于其中的電荷共同具有的能量。
電勢能可以由電場力做功求得,因?yàn)閃AB=qUAB=q(ΦA(chǔ)-ΦB)=qΦA(chǔ)-qΦB=EA(初)-EB(末)=-△E,
(Φ為電勢,q為電荷量,U為電勢差,EA(初)、EB(末)為兩個(gè)點(diǎn)的電勢能)。
電場力做功跟電勢能變化關(guān)系:
WAB>0,△Ep<0,電場力做正功,電勢能減小~轉(zhuǎn)化成其他形式的能;
WAB<0,△Ep>0,電場力做負(fù)功,電勢能增加~其它形式的能轉(zhuǎn)化成電勢能。
順著電場線,A→B移動(dòng),若為正電荷,則WAB>0,則UAB=ΦA(chǔ)-ΦB>0,則Φ↓,則正Ep↓;
若為負(fù)電荷,則WAB<0,則UAB=ΦA(chǔ)-ΦB>0,則Φ↓,則負(fù)Ep↑。
逆著電場線,B→A移動(dòng),若為正電荷,則WBA<0,則UBA=ΦB-ΦA(chǔ)<0,則Φ↑,則正Ep↑;
若為負(fù)電荷,則WBA>0,則UBA=ΦB-ΦA(chǔ)<0,則Φ↑,則負(fù)Ep↓;
靜電力做的功等于電勢能的減少量。
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