电势能公式(电势能公式推导)

东升常识网 505 2023-01-16 18:01:54

百科常识网小编默默子发现最近电势能公式(电势能公式推导)被热搜了很久,下面一起瞧瞧去。

今天给各位分享电势能公式的知识,其中也会对电势能公式推导进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!

电势能的公式是什么?

电势能的公式是Ep=WAO=q·φA=qUA。Ep表示电势能,φA表示A点的电势。电势能公式与电场,处于电场中的电荷及电势能零点的选择有关,对于点电荷电量为q产生的静电场,其电势能与电荷q所处空间位置到点电荷所在位置的距离r有如下关系:We=kQq/r。其中k为常数。

电势能意义

电势能是处于电场的电荷分布所具有的势能,与电荷分布在系统内部的组态有关。电势能的单位是焦耳。电势能与电势不同。电势定义为处于电场的电荷所具有的电势能每单位电荷。电势的单位是伏特。电势能反映电场和处于其中的电荷共同具有的能量。

电势能公式

电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)} 

E=kq1q2/r^2。

库仑力的公式是F=kQq/r^2。

那么在库仑力的作用下,当电荷移动一个微小的距离dr时所做的微功dW=Fdr。

如果Q和q同号,显然,电场力做正功,而kQq/R1 和 kQq/R2 这两个参数反应的就是电荷q在Q的电场内所具有的电势能,反过来也可以说是Q在q的电场内具有的电势能。

关系:

根据能量守恒定律还可以得到,一般情况下,无外力做功的运动电荷,动能变化量与电势能变化量的关系。

如果是外力使电势能增加,那么其他形式的能转化为电势能,外力做正功,电场力做负功,电势能增加。

如果是电场力使物体运动,那么电势能转化为动能,电场力做正功,物体动能增加,电势能减小。

如果是物体运动使电势能增加,那么动能转化为电势能,物体动能减少,电场力做负功,电势能增加。

以上内容参考:百度百科-电势能

电势能的计算公式

电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}

E=kq1q2/r^2

库仑力的公式是F=kQq/r^2

那么在库仑力的作用下,当电荷移动一个微小的距离dr时所做的微功dW=Fdr

假设现在电荷Q固定,那么当q从与Q的距离为R1的地方运动到R2的地方(R1R2)时,根据定积分

W=∫dW=∫Fdr=∫(kQq/r^2)dr=kQq∫(dr/r^2)= -kQq∫d(1/r)

积分区间为R1到R2

因此有W=-kQq(1/R2 - 1/R1) = kQq/R1 - kQq/R2

如果Q和q同号,显然,电场力做正功,你可以去分析

而 kQq/R1 和 kQq/R2 这两个参数反应的就是电荷q在Q的电场内所具有的电势能,反过来也可以说是Q在q的电场内具有的电势能。

扩展资料:

电势能变化量

(1)电场力做的功与电势能变化量

起点和终点状态静止的点电荷,电场力做功与电势能变化量的关系:电势能的变化量也可以表示为△Ep=Epb-Epa,因此有Wab=-△Ep 。

(2)动能变化量与电势能变化量

根据能量守恒定律还可以得到,一般情况下,无外力做功的运动电荷,动能变化量与电势能变化量的关系:

如果是外力使电势能增加,那么其他形式的能转化为电势能,外力做正功,电场力做负功,电势能增加;

如果是电场力使物体运动,那么电势能转化为动能,电场力做正功,物体动能增加,电势能减小;

如果是物体运动使电势能增加,那么动能转化为电势能,物体动能减少,电场力做负功,电势能增加。

静电场中的势能。一点电荷在静电场中某两点(如A点和B点)的电势能之差等于它从A点移动到另B点时,静电力所作的功。 故WAB=qEd (E为该点的电场强度,d为沿电场线的距离) ,电势能是电荷和电场所共有的,具有统一性。

电势能反映电场和处于其中的电荷共同具有的能量。

电势能可以由电场力做功求得,因为 WAB=qUAB=q(ΦA-ΦB)=qΦA-qΦB=EA(初)-EB(末)= -△E,

(Φ为电势,q为电荷量,U为电势差,EA(初)、EB(末)为两个点的电势能)。

电场力做功跟电势能变化关系:

WAB0,△Ep0,电场力做正功,电势能减小~转化成其他形式的能;

WAB0,△Ep0,电场力做负功,电势能增加~其它形式的能转化成电势能。

顺着电场线,A→B移动,若为正电荷,则WAB0,则UAB=ΦA-ΦB0,则Φ↓,则正Ep↓;

若为负电荷,则WAB0,则UAB=ΦA-ΦB0,则Φ↓,则负Ep↑。

逆着电场线,B→A移动,若为正电荷,则WBA0,则UBA=ΦB-ΦA0,则Φ↑,则正Ep↑;

若为负电荷,则WBA0,则UBA=ΦB-ΦA0,则Φ↑,则负Ep↓;

静电力做的功等于电势能的减少量。

做功判断法:无论正负电荷,电场力做正功,电荷的电势能就一定减小,电场力做负功,电荷的电势能就一定增加

零势能处可任意选择,但在理论研究中,常取无限远处或大地的电势能为0.

取无穷远为电势零:

①正电荷产生的电场中Φ0,远离场源电荷Φ↓:移动正检验电荷W0,Ep↓;

移动负检验电荷W0,Ep↑。

②.负电荷产生的电场中Φ0,远离场源电荷Φ↑:移动正检验电荷W0,Ep↑;

移动负检验电荷W0,Ep↓。

参考资料:百度百科——电势能

电势能公式 如何计算电势能

电势能是高中物理科目中的一个重要知识点,那么,电势能的计算公式有哪些呢?下文是我整理的相关公式,欢迎亲们查阅。

电势能公式

电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}

E=kq1q2/r^2

库仑力的公式是F=kQq/r^2

那么在库仑力的作用下,当电荷移动一个微小的距离dr时所做的微功dW=Fdr

假设现在电荷Q固定,那么当q从与Q的距离为R1的地方运动到R2的地方(R1《R2)时,根据定积分W=∫dW=∫Fdr=∫(kQq/r^2)dr=kQq∫(dr/r^2)= -kQq∫d(1/r)

积分区间为R1到R2

因此有W=-kQq(1/R2 - 1/R1) = kQq/R1 - kQq/R2

如果Q和q同号,显然,电场力做正功,你可以去分析

而 kQq/R1 和 kQq/R2 这两个参数反应的就是电荷q在Q的电场内所具有的电势能,反过来也可以说是Q在q的电场内具有的电势能。

电势能与电势的关系

电势与电势能具有相对性。通常取无穷远处或大地作为零电势点。

电势:描述电场的能的性质的物理量。电势是指电场中任两点间对电荷作功的本领。相当于力学中的重力势,电势是电场中一点相对零电势点的电势差,是由电势差来定义电势的。

电势能:电荷在电场中具有的由电荷间的相互作用而产生的势能。类似于重力势能,只不过方向不仅仅是竖直向下电势能是对于电场力做功而言的,只要电场力做正功,电势能就减少;做负功,则电势能增加。

电势能的公式

库仑定律:F=kQq/r²;电场强度:E=F/q;点电荷电场强度:E=kQ/r²;匀强电场:E=U/d;电势能:E₁=qφ;静电力做功:W₁₂=qU₁₂;全电路欧姆定律:ε=I(R+r);安培力:F=ILBsinθ。

电势能大小判断

1.场源电荷判断法:离场源正电荷越近,试探正电荷的电势能越大,试探负电荷的电势能越小

2.电场线法:正电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小,逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大

负电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大,逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小

3.做功判断法:无论正负电荷,电场力做正功,电荷的电势能就一定减小,电场力做负功,电荷的电势能就一定增加

零势能处可任意选择,但在理论研究中,常取无限远处或大地的电势能为0.

取无穷远为电势零:①正电荷产生的电场中Φ0,远离场源电荷Φ↓:移动正检验电荷W0,Ep↓;

移动负检验电荷W0,Ep↑。

②.负电荷产生的电场中Φ0,远离场源电荷Φ↑:移动正检验电荷W0,Ep↑;

移动负检验电荷W0,Ep↓。

附:

1.只在电场力作用下:

(1)电场力做正功,电势能减少,动能增加。即:电能转化为其它形式能(动能)

(2)电场力做负功,电势能增加,动能减少。即:其它形式能(动能)转化为电能

2.不只受电场力作用:

(1)电场力做正功,电势能减少,动能如何变化不确定。

(2)电场力做负功,电势能增加,动能如何变化不确定。

注:电势能是标量。

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