电势能
电场中的电荷将受到电场力,电场力会做功,做功会发生能量的变化,对应电势能的改变(做正功,电势能减小)。单位点电荷
q0 从电场中的
a 点移动到
b 点, 两点之间
电势能差=电场力做功的大小:
Wa−Wb=∫abF⋅dl=q0∫abE⋅dl
如果指定某一点为系统中的电势能零点,则系统中任意一点的电势能便可表示出。
Wa=q0∫a电势能0点E⋅dl
电势能为试验电荷与电场所共有。
电势
去除试验电荷
q0 的影响,表征电场自身性质的物理量是
电势。用该点电势能除以试验电荷,这一定义与
场强的定义类似。
φp=q0Wp=∫p电势0点E⋅dl
电势零点确定后,电势值便惟一确定。任意点的电势将是空间的位置函数
φ=φ(x,y,z)
- 对有限范围带电体产生的电场,取无穷远处为电势零点。对无限长带电体,不能再取无穷远为电势零点。