理论教育 电场力对电荷的功率及功率的正负性

电场力对电荷的功率及功率的正负性

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:即在匀强电场中移动电荷时,电场力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,但与电荷经过的路径无关。这个结论虽然是从匀强电场中推导出来的,但是可以证明对于非匀强电场也是适用的。电场力做功有正负之分。或者说,负电荷沿电场方向运动时,电场力做负功。这正符合开尔文-普朗克关于热力学第二定律的表述。

电场力对电荷的功率及功率的正负性

电场强度为E的匀强电场中,电荷q沿如图1-17所示的几条不同的路径,从A点移动到B点,电场力对电荷所做的功分别是多少?分析如下:

978-7-111-49354-9-Chapter01-27.jpg

图1-17 电场对电荷做功

1)在图1-17a中,q所受的电场力和电场力对q所做的功分别为

F=qE

WAB=F|AB|cosθ=qE|AM|

2)在图1-17b中,q所受的电场力和电场力对q所做的功分别为

F=qE(www.daowen.com)

WAB=WAM+WMB=qE|AM|+0=qE|AM|

3)在图1-17c中,q所受的电场力和电场力对q所做的功分别为(可以用无数组跟电场力垂直和平行的折线来逼近曲线ANB,只要q移动的方向与电场力平行,电场力都做功,与电场力平行的短折线的长度之和等于∣AM∣)

F=qE

WAB=qEAM

由以上分析可得出结论:不论q经由什么路径从A点移动到B点,电场力对q所做的功都是一样的。即在匀强电场中移动电荷时,电场力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,但与电荷经过的路径无关。这个结论虽然是从匀强电场中推导出来的,但是可以证明对于非匀强电场也是适用的。

电场力做功有正负之分。当正电荷沿电场方向运动时,电场力做正功。或者说,负电荷沿电场方向运动时,电场力做负功。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈