Работа сил поля при перемещении зарядов: решение и формула

Работа сил электростатического поля при перемещении заряда 1. Определение работы Работа сил электростатического поля по перемещению заряда \( q \) из точки 1 в точку 2 определяется формулой: \[ A = q \cdot E \cdot d \cdot \cos \alpha \] где \( E \) — напряженность поля, \( d \) — расстояние, \( \alpha \) — угол между вектором силы и перемещением. 2. Связь с потенциальной энергией Работа сил поля равна изменению потенциальной энергии заряда, взятому с противоположным знаком: \[ A = -(W_{p2} - W_{p1}) = W_{p1} - W_{p2} \] 3. Связь с разностью потенциалов Наиболее удобная формула для расчетов через потенциалы \( \phi \): \[ A = q(\phi_1 - \phi_2) \] где \( \phi_1 - \phi_2 = U \) — разность потенциалов (напряжение). 4. Основные свойства — Работа электростатического поля не зависит от формы траектории, а зависит только от начального и конечного положений заряда. — Работа по замкнутому контуру всегда равна нулю. Такие поля называются потенциальными. — Если заряд перемещается положительной силой поля, его потенциальная энергия уменьшается. — Если заряд перемещается против сил поля (внешними силами), работа поля отрицательна, а энергия заряда растет.