注冊(cè)環(huán)保工程師

定義：電荷在電場(chǎng)中由于受電場(chǎng)作用而具有由位置決定的能叫電勢(shì)能。

也可以這樣定義：

（1）電荷在電場(chǎng)中具有的能。

（2）電荷q由電場(chǎng)中某點(diǎn)A移到參考點(diǎn)O，電場(chǎng)力做的功等于q在A點(diǎn)具有的電勢(shì)能。

公式：Ep=WAO=q·φA.(Ep表示電勢(shì)能）：

當(dāng)φA>0時(shí)，q>0,則Ep>0,q<0,則Ep<0;

當(dāng)φA<0時(shí)，q>0,則Ep<0,q<0,則Ep>0.

靜電場(chǎng)中的勢(shì)能。一點(diǎn)電荷在靜電場(chǎng)中某兩點(diǎn)的電勢(shì)能之差等于它以一點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn)時(shí)，靜電力所作的功。

電勢(shì)能反映電場(chǎng)和處于其中的電荷共同具有的能量。

電勢(shì)能可以由電場(chǎng)力做功求得，因?yàn)?W AB=qUAB=q（ΦA- ΦB)=qΦA-qΦB=EA(初) — Eb(末)= -△E，

（EA(初）、EB(末）為兩個(gè)點(diǎn)的電勢(shì)能）。

電場(chǎng)力做功跟電勢(shì)能變化關(guān)系：

WAB>0,△Ep<0,電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小~轉(zhuǎn)化成其他形式的能；

WAB<0,△Ep>0,電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加~其它形式的能轉(zhuǎn)化成電勢(shì)能。

順著電場(chǎng)線，A→B移動(dòng)，若為正電荷,則WAB>0,則UAB=ΦA-ΦB>0,則Φ↓，則正Ep↓；

若為負(fù)電荷，則WAB<0,則UAB=ΦA-ΦB>0,則Φ↓，則負(fù)Ep↑。

逆著電場(chǎng)線，B→A移動(dòng)，若為正電荷，則WAB<0,則UAB=ΦA-ΦB<0,則Φ↑，則正Ep↑；

若為負(fù)電荷，則WAB>0,則UAB=ΦA-ΦB<0,則Φ↑，則負(fù)Ep↓

靜電力做的功等于電勢(shì)能的減少量

Wab=Epa-Epb

電勢(shì)能公式與電場(chǎng)，處于電場(chǎng)中的電荷及電勢(shì)能零點(diǎn)的選擇有關(guān)，對(duì)于點(diǎn)電荷（電量為q）產(chǎn)生的靜電場(chǎng)，其電勢(shì)能與電荷q所處空間位置到點(diǎn)電荷所在位置的距離r有如下關(guān)系：We＝kQq/r。其中k為常數(shù)。

這里注意沒(méi)有負(fù)號(hào)，和引力勢(shì)不同，這是因?yàn)橐Ψ较蚴侵赶驅(qū)Ψ降?。而?dāng)Q，q都是正號(hào)時(shí)，電場(chǎng)力（庫(kù)侖力）是相互排斥的。

電勢(shì)能大小的判斷方法: 1場(chǎng)源電荷判斷法——離場(chǎng)源正電荷越近,試探正電荷的電勢(shì)能越大,試探負(fù)電荷的電勢(shì)能越小

2電場(chǎng)線法——正電荷順著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí),電勢(shì)能逐漸減小,逆著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí),電勢(shì)能逐漸增大

3做功判斷法——無(wú)論正負(fù)電荷,電場(chǎng)力做正功,電荷的電勢(shì)能就一定減小,電場(chǎng)力做負(fù)功,電荷的電勢(shì)能就一定增加

零勢(shì)能處可任意選擇,但在理論研究中，常取無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)能為0.

取無(wú)窮遠(yuǎn)為電勢(shì)零：①正電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中Φ>0,遠(yuǎn)離場(chǎng)源電荷Φ↓：移動(dòng)正檢驗(yàn)電荷W>0,Ep↓；

移動(dòng)負(fù)檢驗(yàn)電荷W<0,Ep↑。

②負(fù)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中Φ<0,遠(yuǎn)離場(chǎng)源電荷Φ↑：移動(dòng)正檢驗(yàn)電荷W<0,Ep↑；

移動(dòng)負(fù)檢驗(yàn)電荷W>0,Ep↓。

附：

1. 只在電場(chǎng)力作用下：

（1）電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，動(dòng)能增加。即：電能轉(zhuǎn)化為其它形式能（動(dòng)能）

（2）電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，動(dòng)能減少。即：其它形式能（動(dòng)能）轉(zhuǎn)化為電能

2. 不只受電場(chǎng)力作用：

（1）電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，動(dòng)能如何變化不確定。

（2）電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，動(dòng)能如何變化不確定。

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（責(zé)任編輯：中大編輯）

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