prÁce v homogennÍm elektrickÉm poli
DESCRIPTION
PRÁCE V HOMOGENNÍM ELEKTRICKÉM POLI. -. +. Do určitého místa elektrického pole s intenzitou E vložíme náboj Q. +. Na náboj působí elektrická síla F e , která ho uvede do pohybu ve směru siločáry elektrického pole. -. +. +. Při přemístění náboje v homogenním poli elektrická - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
PRÁCE V HOMOGENNÍMELEKTRICKÉM POLI
+ -
Do určitého místa elektrického pole s intenzitou Evložíme náboj Q.
Na náboj působí elektrická síla Fe, která ho uvede dopohybu ve směru siločáry elektrického pole.
eF
Q
FE e
QEF e
Q+
E
+ -
Při přemístění náboje v homogenním poli elektrickásíla koná práci W.
Vykonaná práce je rovna součinu velikosti náboje Q, intenzity elektrického pole E a vzdálenosti d.
Q
FE e
QEF e
Q
E
FsW
21e ddFW
QEdW
d
1d
+
2d
eF+
+ -
Při přemístění náboje v homogenním poli elektrickásíla koná práci W.
Vykonaná práce nezávisí na trajektorii, ale jen na rozdílu vzdáleností d od uzemněné desky.
Q
E
QEdW d
++eF
+
práce elektrických sil = změna el. potenciální energie
Energie bodového náboje v elektrickém poli
pFe ΔEW
eF
Q
d
+
GF
pFG ΔEW
h
m
QEdW Fe mghW FG
Analogie s tíhovým polem Země
Pro určení Ep v daném místě pole je třeba zvolit tzv.nulovou hladinu potenciální energie.
Energie bodového náboje v elektrickém poli
pFe ΔEW
eF
Q
d
+
GF
pFG ΔEW
h
m
QEdW Fe mghW FG
Za nulovou hladinu potenciální energie zpravidla volímepovrch Země nebo povrch vodiče spojeného se Zemí.
Energie bodového náboje v elektrickém poli
pFe ΔEW
eF
Q
d
+
GF
pFG ΔEW
h
m
QEdW Fe mghW FG
V případě radiálního pole bodového náboje volíme nulovouhladinu potenciální energie v nekonečnu.
Energie bodového náboje v elektrickém poli
pFe ΔEW
eF
Q
d
+
GF
pFG ΔEW
h
m
QEdW Fe mghW FG
Energie bodového náboje v elektrickém poli
pFe EW eF
Q
d
+ QEdW Fe
QEdE p
Elektrická potenciální energie Ep náboje Q v určitém místěelektrického pole je určena prací, kterou vykoná elektrickásíla při přemístění náboje z daného místa na nulovou hladinu potenciální energie (nezávisle na trajektorii).
Potenciální gravitační energie Ep se vztahuje na systémdvou těles (Země, těleso).
Potenciální elektrická energie Ep se vztahuje na systémdvou nábojů: náboje, který pole utváří a náboje, kterýse v tomto poli pohybuje.
Jakou velkou práci vykoná síla, která přemístí částici s kladným elektrickým nábojem 20 C v homogenním elektrickém poli s intenzitou 104 V.m-1 podél siločáry po dráze 10 cm?
W = 0,02 J
Řešte úlohu:
Určete velikost intenzity elektrického pole mezi dvěma rovnoběžnými vodivými deskami vzdálenými od sebe 20 cm, má-li náboj 5 C přenesený na kladně nabitou desku vzhledem k uzemněné desce potenciální energii 1 J.
E = 106 V.m-1
Řešte úlohu:
Vložíme-li do homogenního elektrického pole kladný bodový elektrický náboj:
a) začne na něj působit elektrická síla,
b) bude se pohybovat ve směru siločáry,
c) elektrické pole jeho pohybový stav neovlivní,
d) bude se pohybovat proti směru siločáry.
Test
1
Práce vykonána působením sil elektrického pole nabodový elektrický náboj je dána vztahem:
a) W = QEd,
b) W = QFd,
c) W = FEd,
d) W = FQE.
Test
2
Elektrická potenciální energie Ep náboje Q v určitémmístě elektrického pole je určena: a) prací, kterou vykoná elektrická síla při přemístění náboje z daného místa na povrch Země,b) prací, kterou vykoná elektrická síla při přemístění náboje z daného místa na zápornou desku,c) elektrickou silou, která na něj působí při přemístění z daného místa na zápornou desku,d) elektrickou silou, která na něj působí při přemístění z daného místa na povrch Země.
Test
3