电势能的公式

EA=qφA

电势能

EA=qφA{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}

E=kq1q2/r^2

库仑力的公式是F=kQq/r^2

那么在库仑力的作用下,当电荷移动一个微小的距离dr时所做的微功dW=Fdr

假设现在电荷Q固定,那么当q从与Q的距离为R1的地方运动到R2的地方(R1

W=∫dW=∫Fdr=∫(kQq/r^2)dr=kQq∫(dr/r^2)=-kQq∫d(1/r)

积分区间为R1到R2

因此有W=-kQq(1/R2-1/R1)=kQq/R1-kQq/R2

如果Q和q同号,显然,电场力做正功,你可以去分析

而kQq/R1和kQq/R2这两个参数反应的就是电荷q在Q的电场内所具有的电势能,反过来也可以说是Q在q的电场内具有的电势能。

补充

静电场中的势能。一点电荷在静电场中某两点(如A点和B点)的电势能之差等于它从A点移动到另B点时,静电力所作的功。故WAB=qEd(E为该点的电场强度,d为沿电场线的距离),电势能是电荷和电场所共有的,具有统一性。

电势能反映电场和处于其中的电荷共同具有的能量。

电势能可以由电场力做功求得,因为WAB=qUAB=q(ΦA-ΦB)=qΦA-qΦB=EA(初)-EB(末)=-△E,

(Φ为电势,q为电荷量,U为电势差,EA(初)、EB(末)为两个点的电势能)。

电场力做功跟电势能变化关系

WAB>0,△Ep<0,电场力做正功,电势能减小~转化成其他形式的能;

WAB0,电场力做负功,电势能增加~其它形式的能转化成电势能。

顺着电场线,A→B移动,若为正电荷,则WAB>0,则UAB=ΦA-ΦB>0,则Φ↓,则正Ep↓;

若为负电荷,则WAB0,则Φ↓,则负Ep↑。

逆着电场线,B→A移动,若为正电荷,则WBA<0,则UBA=ΦB-ΦA<0,则Φ↑,则正Ep↑;

若为负电荷,则WBA>0,则UBA=ΦB-ΦA<0,则Φ↑,则负Ep↓;

静电力做的功等于电势能的减少量。

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