电势是高中物理中比较难理解的一个物理量,为了便于大家理解,我们把它和以前学过的狗仗人势的“势”即重力势能中的gh对比一下加深理解。在谈电势之前,我们可以先了解一下势能还有一个称呼——位能,位置的能量,这个位置影响什么呢?影响g和h。好,我们来看电势到底是什么?
定义:在电场中,某点电荷的电势能跟它所带的电荷量(一定要降正负代入)之比,叫做这点的电势,通常用φ来表示。也可以这样定义:点电荷由电场中某点A移到零势能点(一般取无限远处或者大地为零势能点)时电场力做的功与其所带电量的比值。也可以这样表达,电场中某点相对零势能点电势的差,叫该点的电势。
表达式:φ=Ep/q,在国际单位制中的单位是伏特(V)。1V=1J/C(1焦/库)
注意以下几点:
一是电势是从能量角度上描述电场的物理量,电场强度则是从力的角度描述电场。
二是电势只有大小,没有方向——是标量,可以直接代数加减。
三是电势不具有绝对意义,只具有相对意义。因为和重力势能一样,与零势能面的选取有关。
四是静电场中移动电荷,静电场力要做功。但静电场中沿任意路径移动电荷一周回到原来的位置,电场力所做的功恒为零。所以电场也是一个保守场。
五是静电场中电势相等的点构成一些面,这些面称为等势面。电力线总是与等势面正交,并指向电势降低的方向。许多具体问题中往往先计算电势,再求出场强。特别注意的是虽然计算上可以如此操作,但是电势的大小和场强的大小没有直接关系。
六是特点:不管是正电荷的电场线还是负电荷的电场线,只要顺着电场线的方向总是电势减小的方向,逆着电场线总是电势增大的方向。
正电荷电场中各点电势为正,远离正电荷,电势降低。负电荷电场中各点电势为负,远离负电荷,电势增高。万箭穿心。
等量异种电荷的电势特点:由正电荷向负电荷方向,电势一直在减小,中点O处电势为零,正电荷一侧为正势,负电荷一侧为负势。 中垂线上任意一点电势均为零即等量异种电荷的连线的中垂线(面)是零势线(面)
等量同种电荷的电势特点:两个等量正电荷的连线上,中间最小向两边增大,但电势总为正。 在两个等量正电荷的连线的中垂线上,由中点向上或向下,电势一直减小且大于零,即中点最大,等量的两个负电荷形成的场 在两个等量负电荷连线上,中间最大向两边减小, 但电势总为负; 在两个等量负电荷连线的中垂线上,由中点向上或向下,电势一直增大且小于零,即中点最小。如何记忆呢?一是用点电荷的电势公式kq/r叠加计算(库仑力乘以距离)二是无限远电势为零。
七是三个结论电势只由电场中某点位置决定。电势与检验电荷电量、电性无关。电势表示将1C正电荷移到零势能点电场力做的功。
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