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文化教育

10.1电势能与电势

文化教育佚名2023-09-17

我们先来介绍了电势能的引入以及理解。

带电粒子在电场力的作用下发生了速度的改变,增大或者减小。

根据功能关系,电场力对带电粒子做了功,引起了带电粒子的动能的改变,增加或者减小。

根据动能定理,我们知道,如果电场力做正功(假设过程中只有电场力做功),带电粒子的动能会增加,那么,我们就要思考了,根据能量守恒,肯定会有别的形式的能减少了?否则带电粒子的动能增加的能量是从哪里来的呢?

根据上述分析,我们知道,电场力的做功引起了带电粒子的动能的增加,那么,反过来我们可以思考,电场力做功也必定引起了其他形式能的减少?

类比如重力做功会使重力势能的变化,我们引入了电势能的概念。

我们相信,电场力的做功引起了电势能的增加或者减少,进而引起了带电粒子动能的减少或者增加。

电势能和重力势能一样,其大小具有相对性,与零电势能的选取有关,我们一般选取无穷远处为电势能的零点。

实验表明,电场力做功和路径无关,只和初末位置有关。

虽然,初末位置的电势能会由于零电势能位置的选取有关,但是初末位置的电势能的差值与零电势能的选取无关,其差值刚好等于电场力所做的功。

那么,我们再来看下电势的理解。