电势能的计算公式及单位(电势能的计算公式)
在静电学中,电势能是电场中电荷分布的势能,它与系统中电荷分布的构型有关。势能的单位是焦耳。电势能不同于电势。电势被定义为每单位电荷在电场中的电势能量。电势的单位是伏特。
电势能的计算公式:EA=QA { EA:带电体在A点的电势能(J),Q:电量(C),A点的电势(V):A }
E=kq1q2/r^2
库仑力的公式是f=kqq/r 2。
然后在库仑力的作用下,电荷移动微小距离dr时做微功dW=Fdr。
假设现在电荷Q是固定的,当Q从距离R1到距离R2 (R1《R2》)移动时,根据定积分W=DW=FDR=(KQQ/R2)DR=KQQ(DR/R2)=-KQQ
积分范围是从R1到R2。
因此,w=-kqq(1/R2-1/R1)=kqq/R1-kqq/R2
如果Q和Q的符号相同,显然,电场力做的是正功,你可以分析一下。
两个参数kQq/R1和kQq/R2反映了Q的电场中电荷Q的电势能,反过来也可以说是Q在Q的电场中的电势能。
电势能的变化(1)电场力做功和电势能的变化
起点和终点的静点电荷、电场力所做的功和电势能变化的关系:
电势能的变化也可以表示为Ep=Epb-Epa,所以有Wab=-Ep。
(2)动能和势能的变化
根据能量守恒定律,一般情况下,无外力作用时,运动电荷、动能的变化与电势能的变化之间的关系:
如果外力增加了势能,那么其他形式的能量可以转化为势能,外力做正功,电场力做负功,势能增加;
如果电场力使物体运动,则电势能转化为动能,电场力做正功,使物体动能增加,电势能减少;
如果物体的运动增加了势能,那么动能转化为势能,物体的动能减小,电场力做负功,势能增加。
静电场的势能。点电荷在静电场中两点(如A点和B点)的势能之差等于静电力从A点运动到B点时所做的功,因此WAB=qEd (E为该点的电场强度,d为沿电场线的距离),电势能为电荷和电场所共有,是统一的。
电势能反映了电场和电场中的电荷所共享的能量。
电势能可以由电场力所做的功得到,因为wab=quab=q ( a- b)=q a-q b=ea(初)-EB(终)=-E,
(为电势,q为电荷,u为电势差,EA(初)和EB(终)为两点的势能)。
电场做功与电势能变化的关系:WAB》0, EP 0,当电场力做正功时,电势能减小,转化为其他形式的能量;
B《0,Ep》 0,电场力做负功,电势能增加~其他形式的能量转化为电势能。
沿着电场线移动,AB,如果是正电荷,那么WAB 0,那么UAB= A- B 0,那么,那么正Ep;
如果是负电荷,那么WAB 《0,则UAB=A-B》 0,那么,那么负Ep。
逆电场线移动,BA,如果是正电荷,那么WBA"0,那么UBA=B-A"0,那么;
如果是负电荷,那么WBA 0,那么UBA=b-a0,那么,那么负EP;
静电力所做的功等于势能的减少。
功的判断方法:无论电荷正负,如果电场力做正功,电荷的电势一定会降低,如果电场力做负功,电荷的电势一定会
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