Потенциальная энергия заряженного тела в однородном электростатическом поле - История изменений

User33 в 13:35, 5 июля 2012

2012-07-05T13:35:04Z

User3 в 09:24, 28 августа 2010

2010-08-28T09:24:59Z

← Предыдущая		Версия 09:24, 28 августа 2010
Строка 5:		Строка 5:
	<metakeywords>Физика, 10 класс, Потенциальная энергия, заряженного тела, в однородном электростатическом поле</metakeywords>		<metakeywords>Физика, 10 класс, Потенциальная энергия, заряженного тела, в однородном электростатическом поле</metakeywords>

-	Заряженные тела притягивают или отталкивают друг друга. При перемещении заряженных тел, например листочков электроскопа, действующие на них силы совершают работу. Из механики известно, что система, способная совершить работу благодаря взаимодействию тел друг с другом, обладает потенциальной энергией. Значит, система заряженных тел обладает потенциальной энергией, называемой '''электростатической''' или '''электрической'''.<br>   Понятие потенциальной энергии самое сложное в электростатике. Вспомните, как нелегко было представить себе, что такое потенциальная энергия в механике. Силу мы ощущаем непосредственно, а потенциальную энергию нет. На пятом этаже дома потенциальная энергия нашего тела больше, чем на первом. Но мы это никак не воспринимаем. Различие становится понятным, если вспомнить, что при подъеме вверх пришлось совершить работу, а также если представить себе, что произойдет при падении с пятого этажа.<br>   Энергия взаимодействия электронов с ядром в атоме и энергия взаимодействия атомов друг с другом в молекулах (химическая энергия) - это в основном электрическая энергия.<br>   С точки зрения теории близкодействия на заряд непосредственно действует электрическое поле, созданное другим зарядом. При перемещении заряда действующая на него со стороны поля сила совершает работу. (В дальнейшем для краткости будем говорить просто о работе поля.) Поэтому можно утверждать, что заряженное тело в электрическом поле обладает энергией. Найдем потенциальную энергию заряда в однородном электрическом поле.<br>   '''Работа при перемещении заряда в однородном электростатическом поле.''' Однородное поле создают, например, большие параллельные металлические пластины, имеющие заряды противоположного знака. Это поле действует на заряд ''q'' с постоянной силой [[Image:~~a96~~-6.jpg]], подобно тому как Земля действует с постоянной силой [[Image:~~a96~~-8.jpg]] на камень вблизи ее поверхности.<br>   Пусть пластины расположены вертикально (''рис.14.26''), левая пластина ''B'' заряжена отрицательно, а правая ''D'' - положительно. Вычислим работу, совершаемую полем при перемещении положительного заряда ''q'' из точки ''1'', находящейся на расстоянии ''d<sub>1</sub>'' от левой пластины, в точку ''2'', расположенную на расстоянии ''d<sub>2</sub>'' от нее. Точки ''1'' и ''2'' лежат на одной силовой линии.<br>[[Image:~~a14~~.26.jpg\|center]]   Электрическое поле при перемещении заряда совершит положительную работу<br>[[Image:~~a96~~-1.jpg\|center]]   Эта работа не зависит от формы траектории, подобно тому как не зависит от формы траектории работа силы тяжести. Докажем это непосредственным расчетом.<br>   Пусть перемещение заряда происходит по кривой (''рис.14.27''). Разобьем эту кривую на малые перемещения. Сила, действующая на заряд, остается постоянной (поле однородно), а угол между направлением силы и перемещения будет изменяться. Работа на малом перемещении [[Image:~~a96~~-9.jpg]] равна [[Image:~~a96~~-2.jpg]]. Очевидно, что [[Image:~~a96~~-10.jpg]] - проекция малого перемещения на горизонтальное направление. Суммируя работы на малых перемещениях, получим [[Image:~~a96~~-11.jpg]].<br>[[Image:~~a14~~.27.jpg\|center]]   '''Потенциальная энергия.''' Поскольку работа электростатической силы не зависит от формы траектории точки ее приложения, эта сила является консервативной, и ее работа согласно формуле (6.23) равна изменению потенциальной энергии, взятому с противоположным знаком:<br>[[Image:~~a96~~-3.jpg\|center]]   Сравнивая полученное выражение (14.12) с общим определением потенциальной энергии (14.13), видим, что потенциальная энергия заряда в однородном электростатическом поле равна:<br>[[Image:~~a96~~-4.jpg\|center]](Считаем, что в точке ''2'' потенциальная энергия равна нулю.)<br>   Формула (14.14) подобна формуле [[Image:~~a96~~-12.jpg]] для потенциальной энергии тела. Но заряд ''q'' в отличие от массы может быть как положительным, так и отрицательным.<br>   Если поле совершает положительную работу, то потенциальная энергия заряженного тела в поле уменьшается: [[Image:~~a96~~-13.jpg]]. Одновременно согласно закону сохранения энергии растет его кинетическая энергия. И наоборот, если работа отрицательна (например, при движении положительно заряженной частицы в направлении, противоположном направлению вектора напряженности поля [[Image:~~a96~~-14.jpg]]; это движение подобно движению камня, брошенного вверх), то [[Image:~~a96~~-15.jpg]]. Потенциальная энергия растет, а кинетическая энергия уменьшается; частица тормозится.<br>   На замкнутой траектории, когда заряд возвращается в начальную точку, работа поля равна нулю:<br>[[Image:~~a96~~-5.jpg\|center]]   Заряженные частицы в электростатическом поле обладают потенциальной энергией. При перемещении частицы из одной точки поля в другую электрическое поле совершает работу, не зависящую от формы траектории. Эта работа равна изменению потенциальной энергии, взятой со знаком «-».<br><br><br>   ???<br>   1. Как связано изменение потенциальной энергии заряженной частицы с работой электрического поля?<br>   2. Чему равна потенциальная энергия заряженной частицы в однородном электрическом поле?<br>	+	Заряженные тела притягивают или отталкивают друг друга. При перемещении заряженных тел, например листочков электроскопа, действующие на них силы совершают работу. Из механики известно, что система, способная совершить работу благодаря взаимодействию тел друг с другом, обладает потенциальной энергией. Значит, система заряженных тел обладает потенциальной энергией, называемой '''электростатической''' или '''электрической'''.<br>   Понятие потенциальной энергии самое сложное в электростатике. Вспомните, как нелегко было представить себе, что такое потенциальная энергия в механике. Силу мы ощущаем непосредственно, а потенциальную энергию нет. На пятом этаже дома потенциальная энергия нашего тела больше, чем на первом. Но мы это никак не воспринимаем. Различие становится понятным, если вспомнить, что при подъеме вверх пришлось совершить работу, а также если представить себе, что произойдет при падении с пятого этажа.<br>   Энергия взаимодействия электронов с ядром в атоме и энергия взаимодействия атомов друг с другом в молекулах (химическая энергия) - это в основном электрическая энергия.<br>   С точки зрения теории близкодействия на заряд непосредственно действует электрическое поле, созданное другим зарядом. При перемещении заряда действующая на него со стороны поля сила совершает работу. (В дальнейшем для краткости будем говорить просто о работе поля.) Поэтому можно утверждать, что заряженное тело в электрическом поле обладает энергией. Найдем потенциальную энергию заряда в однородном электрическом поле.<br>   '''Работа при перемещении заряда в однородном электростатическом поле.''' Однородное поле создают, например, большие параллельные металлические пластины, имеющие заряды противоположного знака. Это поле действует на заряд ''q'' с постоянной силой [[Image:A96-6.jpg\|62x25px]], подобно тому как Земля действует с постоянной силой [[Image:A96-8.jpg\|69x26px]] на камень вблизи ее поверхности.<br>   Пусть пластины расположены вертикально (''рис.14.26''), левая пластина ''B'' заряжена отрицательно, а правая ''D'' - положительно. Вычислим работу, совершаемую полем при перемещении положительного заряда ''q'' из точки ''1'', находящейся на расстоянии ''d<sub>1</sub>'' от левой пластины, в точку ''2'', расположенную на расстоянии ''d<sub>2</sub>'' от нее. Точки ''1'' и ''2'' лежат на одной силовой линии.<br>[[Image:A14.26.jpg\|center\|171x287px]]   Электрическое поле при перемещении заряда совершит положительную работу<br>[[Image:A96-1.jpg\|center\|319x21px]]   Эта работа не зависит от формы траектории, подобно тому как не зависит от формы траектории работа силы тяжести. Докажем это непосредственным расчетом.<br>   Пусть перемещение заряда происходит по кривой (''рис.14.27''). Разобьем эту кривую на малые перемещения. Сила, действующая на заряд, остается постоянной (поле однородно), а угол между направлением силы и перемещения будет изменяться. Работа на малом перемещении [[Image:A96-9.jpg\|24x20px]] равна [[Image:A96-2.jpg\|173x25px]]. Очевидно, что [[Image:A96-10.jpg\|130x22px]] - проекция малого перемещения на горизонтальное направление. Суммируя работы на малых перемещениях, получим [[Image:A96-11.jpg\|93x19px]].<br>[[Image:A14.27.jpg\|center\|198x321px]]   '''Потенциальная энергия.''' Поскольку работа электростатической силы не зависит от формы траектории точки ее приложения, эта сила является консервативной, и ее работа согласно формуле (6.23) равна изменению потенциальной энергии, взятому с противоположным знаком:<br>[[Image:A96-3.jpg\|center\|312x20px]]   Сравнивая полученное выражение (14.12) с общим определением потенциальной энергии (14.13), видим, что потенциальная энергия заряда в однородном электростатическом поле равна:<br>[[Image:A96-4.jpg\|center\|195x33px]](Считаем, что в точке ''2'' потенциальная энергия равна нулю.)<br>   Формула (14.14) подобна формуле [[Image:A96-12.jpg\|94x20px]] для потенциальной энергии тела. Но заряд ''q'' в отличие от массы может быть как положительным, так и отрицательным.<br>   Если поле совершает положительную работу, то потенциальная энергия заряженного тела в поле уменьшается: [[Image:A96-13.jpg\|72x17px]]. Одновременно согласно закону сохранения энергии растет его кинетическая энергия. И наоборот, если работа отрицательна (например, при движении положительно заряженной частицы в направлении, противоположном направлению вектора напряженности поля [[Image:A96-14.jpg\|15x22px]]; это движение подобно движению камня, брошенного вверх), то [[Image:A96-15.jpg\|73x19px]]. Потенциальная энергия растет, а кинетическая энергия уменьшается; частица тормозится.<br>   На замкнутой траектории, когда заряд возвращается в начальную точку, работа поля равна нулю:<br>[[Image:A96-5.jpg\|center\|270x20px]]   Заряженные частицы в электростатическом поле обладают потенциальной энергией. При перемещении частицы из одной точки поля в другую электрическое поле совершает работу, не зависящую от формы траектории. Эта работа равна изменению потенциальной энергии, взятой со знаком «-».<br><br><br>   ???<br>   1. Как связано изменение потенциальной энергии заряженной частицы с работой электрического поля?<br>   2. Чему равна потенциальная энергия заряженной частицы в однородном электрическом поле?<br> <br>
-	<br>	+

	''Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, Физика 10 класс''		''Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, Физика 10 класс''

User3 в 09:09, 28 августа 2010

2010-08-28T09:09:16Z

← Предыдущая		Версия 09:09, 28 августа 2010
Строка 1:		Строка 1:
	'''[[Гипермаркет знаний - первый в мире!\|Гипермаркет знаний]]>>[[Физика и астрономия\|Физика и астрономия]]>>[[Физика 10 класс\|Физика 10 класс]]>>Физика: Потенциальная энергия заряженного тела в однородном электростатическом поле'''		'''[[Гипермаркет знаний - первый в мире!\|Гипермаркет знаний]]>>[[Физика и астрономия\|Физика и астрономия]]>>[[Физика 10 класс\|Физика 10 класс]]>>Физика: Потенциальная энергия заряженного тела в однородном электростатическом поле'''

		+	<br>

		+	<metakeywords>Физика, 10 класс, Потенциальная энергия, заряженного тела, в однородном электростатическом поле</metakeywords>

-	<~~metakeywords~~>~~Физика~~, 10 ~~класс~~, Потенциальная энергия, заряженного тела, в ~~однородном~~ электростатическом поле<~~/metakeywords~~>	+	Заряженные тела притягивают или отталкивают друг друга. При перемещении заряженных тел, например листочков электроскопа, действующие на них силы совершают работу. Из механики известно, что система, способная совершить работу благодаря взаимодействию тел друг с другом, обладает потенциальной энергией. Значит, система заряженных тел обладает потенциальной энергией, называемой '''электростатической''' или '''электрической'''.<br>   Понятие потенциальной энергии самое сложное в электростатике. Вспомните, как нелегко было представить себе, что такое потенциальная энергия в механике. Силу мы ощущаем непосредственно, а потенциальную энергию нет. На пятом этаже дома потенциальная энергия нашего тела больше, чем на первом. Но мы это никак не воспринимаем. Различие становится понятным, если вспомнить, что при подъеме вверх пришлось совершить работу, а также если представить себе, что произойдет при падении с пятого этажа.<br>   Энергия взаимодействия электронов с ядром в атоме и энергия взаимодействия атомов друг с другом в молекулах (химическая энергия) - это в основном электрическая энергия.<br>   С точки зрения теории близкодействия на заряд непосредственно действует электрическое поле, созданное другим зарядом. При перемещении заряда действующая на него со стороны поля сила совершает работу. (В дальнейшем для краткости будем говорить просто о работе поля.) Поэтому можно утверждать, что заряженное тело в электрическом поле обладает энергией. Найдем потенциальную энергию заряда в однородном электрическом поле.<br>   '''Работа при перемещении заряда в однородном электростатическом поле.''' Однородное поле создают, например, большие параллельные металлические пластины, имеющие заряды противоположного знака. Это поле действует на заряд ''q'' с постоянной силой [[Image:a96-6.jpg]], подобно тому как Земля действует с постоянной силой [[Image:a96-8.jpg]] на камень вблизи ее поверхности.<br>   Пусть пластины расположены вертикально (''рис.14.26''), левая пластина ''B'' заряжена отрицательно, а правая ''D'' - положительно. Вычислим работу, совершаемую полем при перемещении положительного заряда ''q'' из точки ''1'', находящейся на расстоянии ''d<sub>1</sub>'' от левой пластины, в точку ''2'', расположенную на расстоянии ''d<sub>2</sub>'' от нее. Точки ''1'' и ''2'' лежат на одной силовой линии.<br>[[Image:a14.26.jpg\|center]]   Электрическое поле при перемещении заряда совершит положительную работу<br>[[Image:a96-1.jpg\|center]]   Эта работа не зависит от формы траектории, подобно тому как не зависит от формы траектории работа силы тяжести. Докажем это непосредственным расчетом.<br>   Пусть перемещение заряда происходит по кривой (''рис.14.27''). Разобьем эту кривую на малые перемещения. Сила, действующая на заряд, остается постоянной (поле однородно), а угол между направлением силы и перемещения будет изменяться. Работа на малом перемещении [[Image:a96-9.jpg]] равна [[Image:a96-2.jpg]]. Очевидно, что [[Image:a96-10.jpg]] - проекция малого перемещения на горизонтальное направление. Суммируя работы на малых перемещениях, получим [[Image:a96-11.jpg]].<br>[[Image:a14.27.jpg\|center]]   '''Потенциальная энергия.''' Поскольку работа электростатической силы не зависит от формы траектории точки ее приложения, эта сила является консервативной, и ее работа согласно формуле (6.23) равна изменению потенциальной энергии, взятому с противоположным знаком:<br>[[Image:a96-3.jpg\|center]]   Сравнивая полученное выражение (14.12) с общим определением потенциальной энергии (14.13), видим, что потенциальная энергия заряда в однородном электростатическом поле равна:<br>[[Image:a96-4.jpg\|center]](Считаем, что в точке ''2'' потенциальная энергия равна нулю.)<br>   Формула (14.14) подобна формуле [[Image:a96-12.jpg]] для потенциальной энергии тела. Но заряд ''q'' в отличие от массы может быть как положительным, так и отрицательным.<br>   Если поле совершает положительную работу, то потенциальная энергия заряженного тела в поле уменьшается: [[Image:a96-13.jpg]]. Одновременно согласно закону сохранения энергии растет его кинетическая энергия. И наоборот, если работа отрицательна (например, при движении положительно заряженной частицы в направлении, противоположном направлению вектора напряженности поля [[Image:a96-14.jpg]]; это движение подобно движению камня, брошенного вверх), то [[Image:a96-15.jpg]]. Потенциальная энергия растет, а кинетическая энергия уменьшается; частица тормозится.<br>   На замкнутой траектории, когда заряд возвращается в начальную точку, работа поля равна нулю:<br>[[Image:a96-5.jpg\|center]]   Заряженные частицы в электростатическом поле обладают потенциальной энергией. При перемещении частицы из одной точки поля в другую электрическое поле совершает работу, не зависящую от формы траектории. Эта работа равна изменению потенциальной энергии, взятой со знаком «-».<br><br><br>   ???<br>   1. Как связано изменение потенциальной энергии заряженной частицы с работой электрического поля?<br>   2. Чему равна потенциальная энергия заряженной частицы в однородном электрическом поле?<br>
		+	<br>

		+	''Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, Физика 10 класс''

-		+	<br> <sub>Планирование уроков [[Физика и астрономия\|по физике]], ответы на тесты, задания и ответы по классам, домашнее задание и работа [[Физика 10 класс\|по физике для 10 класса]]</sub>
-	~~''Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, Физика 10 класс''~~	+
-		+
-	<br> <sub>Планирование уроков [[~~Физика_и_астрономия~~\|по физике]], ответы на тесты, задания и ответы по классам, домашнее задание и работа [[~~Физика_10_класс~~\|по физике для 10 класса]]</sub>	+

	'''<u>Содержание урока</u>'''		'''<u>Содержание урока</u>'''

User3: Создана новая страница размером '''Гипермаркет знаний>>[[Физика и аст...

2010-08-28T08:55:46Z

Создана новая страница размером '''Гипермаркет знаний>>[[Физика и аст...

Новая страница

'''[[Гипермаркет знаний - первый в мире!|Гипермаркет знаний]]>>[[Физика и астрономия|Физика и астрономия]]>>[[Физика 10 класс|Физика 10 класс]]>>Физика: Потенциальная энергия заряженного тела в однородном электростатическом поле'''

<metakeywords>Физика, 10 класс, Потенциальная энергия, заряженного тела, в однородном электростатическом поле</metakeywords>

''Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, Физика 10 класс''

 Планирование уроков [[Физика_и_астрономия|по физике]], ответы на тесты, задания и ответы по классам, домашнее задание и работа [[Физика_10_класс|по физике для 10 класса]]

'''Содержание урока'''
'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] конспект урока '''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] опорный каркас
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] презентация урока
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] акселеративные методы
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] интерактивные технологии

'''Практика'''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] задачи и упражнения
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] самопроверка
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] практикумы, тренинги, кейсы, квесты
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] домашние задания
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] дискуссионные вопросы
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] риторические вопросы от учеников

'''Иллюстрации'''
'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] аудио-, видеоклипы и мультимедиа '''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] фотографии, картинки
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] графики, таблицы, схемы
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] юмор, анекдоты, приколы, комиксы
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] притчи, поговорки, кроссворды, цитаты

'''Дополнения'''
'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] рефераты'''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] статьи
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] фишки для любознательных
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] шпаргалки
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] учебники основные и дополнительные
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] словарь терминов
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] прочие

Совершенствование учебников и уроков
'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] исправление ошибок в учебнике'''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] обновление фрагмента в учебнике
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] элементы новаторства на уроке
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] замена устаревших знаний новыми

'''Только для учителей'''
'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] идеальные уроки '''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] календарный план на год
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] методические рекомендации
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] программы
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] обсуждения

'''Интегрированные уроки'''

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, [http://xvatit.com/index.php?do=feedback напишите нам].

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - [http://xvatit.com/forum/ Образовательный форум].