一、静电力做功和电势能
1.静电力做功
(1)特点:静电力做功与路径无关,只与电荷量和电荷移动过程始、末位置间的电势差有关。
(2)计算方法
①W=qEd,只适用于匀强电场,其中d为带电体在沿电场方向的位移。
②WAB=qUAB,适用于任何电场。
2.电势能
(1)定义:电荷在电场中具有的势能,称为电势能。
(2)说明:电势能具有相对性,通常把无穷远处或大地的电势能规定为零。
3.静电力做功与电势能变化的关系
(1)静电力做的功等于电荷电势能的减少量,即WAB=EpA-EpB。
(2)通过WAB=EpA-EpB可知:静电力对电荷做多少正功,电荷电势能就减少多少;电荷克服静电力做多少功,电荷电势能就增加多少。
(3)电势能的大小:由WAB=EpA-EpB可知,若令EpB=0,则EpA=WAB,即一个电荷在电场中某点具有的电势能,数值上等于将其从该点移到零电势能位置过程中静电力所做的功。
二、电势 等势面
1.电势
(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值。
(2)定义式:φ=。
(3)矢标性:电势是标量,有正负之分,正(负)号表示该点电势比零电势高(低)。
(4)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因选取零电势点的不同而不同。
2.等势面
(1)定义:电场中电势相同的各点构成的面。
(2)四个特点:
①在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。
②电场线一定与等势面垂直,并且从电势高的等势面指向电势低的等势面。
③等差等势面越密的地方电场强度越大,反之越小。
④任意两个等势面都不相交。