大家好,我是小典,我来为大家解答以上问题。电势高低的判断方法,电势很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!
1、在物理学中完全由位置决定的能量总是称为势能。我们知道电场就是一种对于电荷的作用力的空间分布,这种分布决定了当电荷的位置发生变化时,它的能量如何发生相应的变化。
2、 电荷位置发生变化时所改变的能量称为电势能。根据定义可以知道电势能只和电荷在静电场中的位置以及电荷自身的电量有关,而从保守系统的观点看来,电场力对电荷作功,意味着电势能的减小,也就是电势能的增量为负,而电荷的电势能增大时,就意味着有外力克服电场力对电荷作功,这时电荷的电势能的增量为正。即
3、 (公式略)
4、 注意我们这里只是考虑电势能的增量,而没有考虑电势能的绝对大小,如果要考虑其绝对大小,就必须取定一个参考点,或者说零点。
5、 习惯上,在静电场中对于有限的电荷分布,我们总是取无穷远处为零点,而在实际问题中是取大地为零点。这样一个电荷在一个电场中s点所具有的电势能的大小在物理意义上就等于电场力把这个电荷从s点移动到无穷远处所作的功。
6、 我们必须强调一点,电势能作为一种势能,只能在一个系统的意义上加以考虑,也就是说,一个电荷的电势能并非这个电荷的独立性质,而是由这个电荷和它所处的电场的相互作用绝对的,因此电势能是属于电荷与电场所组成的保守系统的内部能量。
7、既然电势能描述了电场对于电荷作用的能量层面,那么如何从这里得到刻划电场本身的能量分布的概念呢?我们取一个一般的零点,就可以得到任意电荷在电场中任意位置的电势能的绝对度量,从电势能这个物理量中消除反映电荷本身属性的电量,就得到了决定电势能的反映电场本身属性的物理量,这就是电势的概念。写出来就是:
8、 (公式略)
9、 可以看到电势刻划了电场在a点处的能量属性,与这点上是否存在电荷没有关系。更与这点上存在的电荷的大小没有关系。不过在数值上,电场a点的电势等于单位正电荷所具有的电势能,也即等于电场力作用与单位正电荷,使得它从a点移动到无穷远处所作的功。
10、 再一次强调一下,请同学们一定要注意电势能和电势在概念上的本质差异:电势能是针对一个具体的电荷与它所处的一个具体的电场而言的,电势能属于由电荷与电场所组成的整个系统,而不能单独说某个电荷的电势能。而电势则是在指定无穷远处为零点后,单独对于电场的一种刻划,尽管我们在电势的定义中使用了在电场中运动的电荷,但与这个电荷本身是没有关系的。
11、 对于有限的带电体,我们在定义电势时是取无穷远处为零点,在实际问题中,我们常常取大地或金属外壳为零点。
12、 对于无穷大的带电体,就需要根据具体的问题作具体分析,恰当地取定零点,使得U为简单的形式,以方便实际计算。
本文到此讲解完毕了,希望对大家有帮助。