本词条由“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目 审核 。 公式 点电荷电势能 点电荷电场中,点电荷的电势能: 其中,q和Q是迁移点电荷与电场中心点电荷的电荷量,单位是库伦C。r是两个点电荷的距离,单位是米m。常数 ,单位是 。电势能Ep的单位是 。 点电荷电势 点电荷电场中,一点的电势: 电势的单位是 。电势只和电场中心点电荷有关,而与迁移点电荷无关,请企汗因此是点电荷电场的内在本质。 当φA>0时,q>0,则Ep>0,q0,则Ep0. 功 沿电场线正向运动一定距离电场力做的功。 [2] 匀强电场或点电荷电场中,点电荷沿电场线正向运动一定距离,电场力做的功: 其中,q是迁移点电荷的电荷量。E是电场场强,单位是 。d是沿电场线的距离,单位是m。这里AB比图中ab要求更高,必须是沿电场线正向运动的。 电拔道钻循势能变化府您迎量 (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 根举照催达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格罪少,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。 详细分析 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。 [3] 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: WAB>0,△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WAB>0,则UAB=ΦA-ΦB>0,则