Потенціал і різниця потенціалів

    Нехай маємо деяке позитивно заряджене поле. Навколо цього тіла існує електричне поле. Будемо переміщувати в цьому полі позитивний заряд; при якому виконуватиметься певна робота А. Величина цієї роботи пропорціональна величині переміщуваного заряду і залежить від того, з якої і в яку точку поля переміщується заряд. Якщо взяти відношення величини виконуваної роботи А до величини переміщуваного заряду q, то величина цього відношення A/q вже не залежить від величини переміщуваного заряду, а залежить тільки від вибору початкової і кінцевої точок переміщення заряду в полі, при чому форма шляху жодного значення не матиме.

    Умовимося вносити заряд у поле, переміщуючи його з нескінченно віддаленої точки поля, тобто з такої точки простору, напруженість поля в якій дорівнює нулеві. Величина відношення роботи, яку доведеться виконати при цьому проти сил електричного поля, до величини переміщуваного заряду залежатиме тільки від положення кінцевої точки переміщення. Тому ця величина може служити для характеристики цієї точки поля.

    Величина, що вимірюється відношенням роботи, виконуваної при переміщенні позитивного заряду з нескінченності в дану точку поля, до величини переміщуваного заряду, називається потенціалом поля в даній точці. З цього означення видно, що потенціал поля в даній точці чисельно дорівнює роботі, виконуваній при переміщенні одиниці позитивного заряду з нескінченості в дану точку поля.

    Величина потенціалу позначається буквою φ.

    Різниця потенціалів в двох точок поля має назву напруги поля між цими точками. Якщо напругу позначити буквою U, для двох точок можна записати:

    Отже значення різниці потенціалів двох точок поля не залежить від вибору точки нульового потенціалу і має абсолютну величину.

    В електротехнічній практиці за нульову точку потенціалу приймають будь-яку точку поверхні Землі.

    Потенціалом електричного поля в даній точці називається величина, вимірювана відношенням роботи, яка виконується при переміщенні позитивного заряду з поверхні Землі в дану точку поля, до величини цього заряду.

де q - величина переміщуваного заряду;

     U - напруга між точками поля;

     φ1 і φ2 - потенціали початкової і кінцевої точок переміщення.

    Якщо віддаль між двома точками цього поля, що взята в напрямі силової лінії поля дорівнює d, то при переміщенні заряд з однієї точки в іншу виконується робота:

Звідки:

тобто напруженість однорідного поля чисельно дорівнює різниці потенціалів, як припадає на одиницю довжини, взятої вздовж лінії поля.

Керівник гуртка Нікуліца В.Г., UT1YN

                                              Студент 4 курсу ЧНУ Ватрич Д.О. UR5YVD

 Компютерний набір матеріалу виконано студентом 4 курсу ЧНУ Ватрич Д.О.