
http://jw.scuec.edu.cn/greatcourse/dianxin/daxuewuli/physics/jiaoxueneirong/7_5.htm 保守场,力场,引力, 此起彼伏,系统能分配,势能动能瞬时转化,不需要路径或媒介 7-5 静电场环路定理 电势能 一.静电场力所作的功 如图所示,有一正点电荷q固定于原点O,试验电荷q0在q的电场中由点A沿任意路径ACB到达点B.在路径上点C处位移元dl,从原点O到点C的位矢为r,电场力对q0作的元功为 于是,在试验电荷从点A移至点B的过程中所作的功为 二.静电场的环路定理 在静电场中,若将试验电荷沿闭合路径移动一周,电场力作的功可表示为 由电场力作功与路径无关,可以证明:将试用电荷q0沿闭合路径移动一周,电场力作的功为零.即 由于q0不为零,故 上式表明,在静电场中,电场强度E沿任意闭合路径的线积分为零,E沿任意闭合路径的线积分又叫E的环流,这叫做静电场的环路定理. 因此,静电场力是保守力,静电场是保守场. 三.电势能 与物体在重力场中具有重力势能一样,电荷在静电场中的一定位置具有一定的电势能,这个电势能是属于电势--电场系统的,而静电场力对电荷所作的功等于电荷电势能的改变量.如果以EPA,EPB分别表示试验电荷q0在电场中点A点B处的电势能,则试验电荷从点A移动到点B,静电场力对它作的功 WAB=EPA-EPB=-(EPB-EPA) 或 在国际单位制中,电势能的单位是焦耳,符号为J 电势能也和重力势能一样,是一个相对的量,要决定电荷在电场中某一点的电势,也必须选一个电势能参考点,并设该点的电势能为零,若选B点的电势为零,则 这表明试验电荷q0在电场中某点的电势能,在数值上等于把它从该点移动到零电势处静电场力所作的功. 四.思考题 1.为什么说静电力是保守力? 2.电场强度E的环流定理如何表示?