(1) 带电量q的电荷由电场中某点A移到参考点O(即零势能点,一般取无限远处或者大地为这个零势能点),电场力做功WAO(将这个电荷从A点移至零势能点电场力做的功)跟这个电荷的电量q比值叫(AO两点电势差)A点电势.
电势只有大小,没有方向,是标量。和地势一样,电势也具有相对意义,在具体应用中,常取标准位置的电势能为零,所以标准位置的电势也为零。电势只不过是和标准位置相比较得出的结果。我们常取地球为标准位置;在理论研究时,我们常取无限远处为标准位置,在习惯上,我们也常用“电场外”这样的说法来代替“零电势位置”。 电势是一个相对量,其参考点是可以任意选取的。无论被选取的物体是不是带电,都可以被选取为标准位置 -------零参考点。例如地球本身是带负电的,其电势相对于无穷远处约为8.2×10^8V。尽管如此,照样可以把地球作为零电势参考点,同时由于地球本身就是一个大导体,电容量很大,所以在这样的大导体上增减一些电荷,对它的电势改变影响不大。其电势比较稳定,所以,在一般的情况下,还都是选地球为零电势参考点。
电势的特点是:不管是正电荷的电场线还是负电荷的电场线,只要顺着电场线的方向总是电势减小的方向,逆着电场线总是电势增大的方向。
正电荷电场中各点电势为正,远离正电荷,电势降低。
负电荷电场中各点电势为负,远离负电荷,电势增高。
物理意义:
(1)由电场中某点位置决定,反映电场能的性质。
(2)与检验电荷电量、电性无关。
(3)表示将1C正电荷移到参考点电场力做的功。
电势差与电势的关系:
∵
∴
∴
电场力做功:
①公式:W=qU
②∵ U由电场中两点位置决定,∴W由q,U决定与路径无关,和重力做功一样,属于保守力做功。
③特点:电场力做功由移动电荷和电势差决定,与路径无关。
电荷周围产生的静电场的电势差与电势的公式与推导: 对于一个正点电荷带电量为Q,在它的周围有向外辐射的电场。任取一条电场线,在上面任取一点A距场源电荷为r,在A点放置一个电荷量为q的点电荷。使它在电场力作用下沿电场线移动一个很小的位移△x.由于这个位移极小,所以认为电场力在这段位移上没有改变,得φ=KQ(1/r)。