电势差是什么生角两把识说座?
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1.定义:
电势差是指电场中两点角之间电势的差值,也叫电压,用字母U表示。
2.孙公式:
Uab=φa-φb
电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时,电场力所破政理杆受即星弱拉力省做的功与电荷量的比值叫做A、B两点的电势差[1]。关系式为
Uab=Wab/q
3.单位:
青念直蒸来希换态世村 在国际单位制中示讲上听八施致换某,电势差的单位是伏特,简称为伏,符号是V。1库电荷从电场中的一点移动到另一点,如果电题安选打还谁有处器渐场力做了1焦耳的功,这两点间十属甲着毛果战刚化的电势差就是1伏。
4。物理意义:
1.由电场中两点位置决定,反映电场能的性质。
2.
与检验电荷主保源演电量、电性无关。
3岁温苏跳满饭.
表示移动单位电量正电荷,电场力做的功。
由此得出:顺电场线移动正电荷做正功,反之则反;但功跟电量比值不变,由两点位置决定,且为正值。
逆电场线移动正电荷做负功继钢按象都刚品史冲亲村,反之则反;但功跟电量比值不变,由两点位置决定,且为负值。
5.与电场强度的关系:
(1)大小关系
UAB=Ed或E=UAB
/d
如图所示的匀强电场中,把一点振士院造慢吸径线电荷q从A移到B,则电场力做功为:W=qUAB且与路径无关。另外,由于是匀强电场。所以移动电荷时,电场力为恒力,可仍用求功公式直接求解,假设电荷所走路径是由A沿直线到达B,则做功W=F·A等货轴王不B·cosθ=F·q政很·AB·cosθ=互难E·q·BC,两式相比细民好器队较,E=UAB/BC=U/d,这就是电场强度与电势差之间的关系。
说明:①
种胡元短升片在匀强电场中,任意两点间的电势之差,等于电场强度跟这两点沿电场强止令船主衣析款度方向上的距离的乘积。即d必须是沿着场强方向的距离,如果电场中两点不沿场强方向,d的取值应为在场强方向的投影,即为电场中该两点所在的等势面的垂直距离。
②
公式E=UAB
/d表明,匀强电场的电场强度,在数值上等于沿着电场方向上单位距离的电势降落,正是依据这个关系,电场强度的单位还有V/m。
③
虽然公式U=Ed只适用匀强电场,但在非匀强电场问题中,我们也可以用此式来比较电势差的大小。例如图是一非匀强电场,某一电场线上A、B、C三点
AB=BC,比较UAB和UBC的大小。我们可以设想,AB段的场强要比BC段的场强大,因而,UAB=E1·AB,UBC=E2BC,UAB>
UBC。这里的E1、E2,分别指AB段、BC段场强的平均值。
事实上,在同一幅等势面图中,我们往往把每两个相邻等势面间的电势差取一个定值,如果等势面越密,即相邻等势面的间距越小,那么场强E=U/d就越大
④
场强与电势无直接关系。因为某点电势的值是相对选取的零电势点而言的,选取的零电势点不同,电势的值也不同,而场强不变。零电势可以人为选取,而场强是否为零则由电场本身决定。初学容易犯的一个错误是把电势高低与电场强度大小联系起来,误认为电场中某点电势高,场强就大;某点电势低,场强就小。
(2)方向关系
①
场强方向就是电势降低最快的方向
只有沿场强方向,在单位长度上的电势差最大,也就是说电势降低最快的方向为电场强度的方向,但是,电势降低的方向不一定是场强方向。
②
电场线与等势面垂直
6.电势差与电势零点的选取无关.
7.已知电流方向,如何判断电势高低,要分外电路和内电路
在外电路:沿着电流的方向,电势降低.
在内电路:沿着电流的方向,电势升高.
8.电势差是标量,但有正、负,正、负只表示哪点电势高,哪点电势低,在某一电场中如果Uab>0,则Uab=φa-φb>0,即φa>φb,而Uab=φa-φb<0,则表示φa<φb。