電勢能的概念

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(1)電勢能

電荷在電場中具有的勢能

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(2)電場力做功與電勢能變化的關系

在電場中移動電荷時電場力所做的功在數值上等于電荷電勢能的減少量，即WAB=εA-εB。

①當電場力做正功時，即WAB＞0，則εA＞εB，電勢能減少，電勢能的減少量等于電場力所做的功，即Δε減=WAB。

②當電場力做負功時，即WAB＜0，則εA＜εB，電勢能在增加，增加的電勢能等于電場力做功的絕對值，即Δε增=εB-εA=-WAB=|WAB|，但仍可以說電勢能在減少，隻不過電勢能的減少量為負值，即ε減=εA-εB=WAB。

【說明】

某一物理過程中其物理量的增加量一定是該物理量的末狀态值減去其初狀态值，減少量一定是初狀态值減去末狀态值。

(2)電勢的單位：伏(V)。

(3)電勢是标量。

(4)電勢是反映電場能的性質的物理量。

(5)零電勢點

規定的電勢能為零的點叫零電勢點。理論研究中，通常以無限遠點為零電勢點，實際研究中，通常取大地為零電勢點。

(6)電勢具有相對性

電勢的數值與零電勢點的選取有關，零電勢點的選取不同，同一點的電勢的數值則不同。

(7)順着電場線的方向電勢越來越低。電場強度的方向是電勢降低最快的方向。

(8)電勢能與電勢的關系：ε=qU。

電勢差的概念

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(1)定義

電荷在電場中兩點間移動時，電場力所做的功跟電荷電量的比值，叫做這兩點間的電勢差，也叫電壓。

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(2)定義式

【說明】

①電勢差即電勢之差，UAB=UA-UB。

②WAB為電荷q由A點移動B點時電場力所做的功，可能為正值，也可能為負值。

③上式計算時，q應代入正負号。若UAB＞0，則UA＞UB；若UAB＜0，則UA＜UB。

④電勢差的單位仍為伏(V)。

⑤兩點間的電勢差與零電勢點的選取無關。

⑥某點的電勢即該點與零電勢點的電勢差。

⑦電勢差是标量。

電場力做的功

電場的基本性質就是對放入其中的電荷有力的作用。當電荷在電場中兩點間移動時，電場力可能做功。

求電場力的功一般有以下兩個公式： WAB=qUAB WAB=εA-εB

可見，電場力做功特點與重力做功相似，與電荷在電場中的具體路徑無關，隻由電荷的初、末位置決定。

勻強電場中電勢差和電場強度的關系

在勻強電場中，任意兩點間的電勢差等于場強和這兩點在場強方向上距離的乘積。即U=Ed

【說明】

(1)該式中U為兩點間電勢差的絕對值，E為電場強度的大小，d為兩點間距離在場強方向上的投影。

沿場強方向每單位距離上的電勢差。場強還有另一單位：伏/米(v/m)。1N/c=1v/m。

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