电势能的三个计算方法 电势能的计算方法

电势能的三个计算方法

有关电势的计算

1.电势能和电势的关系 Ea=qФa Фa=Ea/q

2.电压Uab和电势Фa Фb的关系 Uab=Фa-Фb

3.对真空中点电荷 Фa =KQ/Ra

4.对匀强电场 Uab=Фa-Фb=ELab

电势能的计算公式

电势能的计算公式是：Ep=WAO=q·φA=qUA。其中，Ep表示电势能，φA表示A点的电势，q表示电荷量，UA表示从A点到无限远处的电势差。

在静电学里，电势能是处于电场的电荷分布所具有的势能，与电荷分布在系统内部的组态有关。电势能的单位是焦耳。电势能与电势不同。电势定义为处于电场的电荷所具有的电势能每单位电荷。电势的单位是伏特。

电势能公式与电场，处于电场中的电荷及电势能零点的选择有关，对于点电荷（电量为q）产生的静电场，其电势能与电荷q所处空间位置到点电荷所在位置的距离r有如下关系We=kQq/r。其中k为常数。

这里注意没有负号，和引力势不同，这是因为引力方向是指向对方的，而当Q，q都是正号时，电场力是相互排斥的。电荷在电场中某点的电势能的大小等于把电荷从该点移到电势能为零的点，电场力做的功。

场源电荷判断法：离场源正电荷越近，试探正电荷的电势能越大，试探负电荷的电势能越小电场线法：正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小，逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大。

单点电荷系统

只拥有单独一个点电荷的物理系统，其电势能为零，因为没有任何其它可以产生电场的源电荷，所以，将点电荷从无穷远移动至其最终位置，外机制不需要对它做任何机械功。

特别注意，这点电荷有可能会与自己生成的电场发生作用。然而，由于在点电荷的位置，它自己生成的电场为无穷大，所以，在计算系统的有限总电势能之时，一般刻意不将这自身能纳入考量范围之内，以简化物理模型，方便计算。

电势能的计算方法

点电荷电场中，点电荷的电势能：

其中，q和Q是迁移点电荷与电场中心点电荷的电荷量，单位是库伦C。r是两个点电荷的距离，单位是米m。常数

单位是

电势能Ep的单位是

点电荷电势

点电荷电场中，一点的电势：

电势的单位是

电势只和电场中心点电荷有关，而与迁移点电荷无关，因此是点电荷电场的内在本质。

当φA>0时，q>0,则Ep>0,q<0,则Ep<0；当φA<0时，q>0,则Ep<0,q<0,则Ep>0。

扩展资料

静电场中的势能。一点电荷在静电场中某两点（如A点和B点）的电势能之差等于它从A点移动到另B点时，静电力所作的功。 故WAB=qEd (E为该点的电场强度，d为沿电场线的距离) ，电势能是电荷和电场所共有的，具有统一性。

电势能反映电场和处于其中的电荷共同具有的能量。

电势能可以由电场力做功求得，因为 WAB=qUAB=q(ΦA-ΦB)=qΦA-qΦB=EA(初)-EB(末)= -△E，

（Φ为电势，q为电荷量，U为电势差，EA(初）、EB(末）为两个点的电势能）。

电场力做功跟电势能变化关系：

WAB>0,△Ep<0,电场力做正功，电势能减小~转化成其他形式的能；

WAB<0,△Ep>0,电场力做负功，电势能增加~其它形式的能转化成电势能。

顺着电场线，A→B移动，若为正电荷,则WAB>0,则UAB=ΦA-ΦB>0,则Φ↓，则正Ep↓；

若为负电荷，则WAB<0,则UAB=ΦA-ΦB>0,则Φ↓，则负Ep↑。

逆着电场线，B→A移动，若为正电荷，则WBA<0,则UBA=ΦB-ΦA<0,则Φ↑，则正Ep↑；

若为负电荷，则WBA>0,则UBA=ΦB-ΦA<0,则Φ↑，则负Ep↓；

静电力做的功等于电势能的减少量。

参考资料：

如何计算电势能？(求计算公式，解释)

1.电场力做功：

因为 W AB=qUAB=q（ΦA- ΦB)=qΦA-qΦB=EA(初) — Eb(末)= -△E， （EA(初）、EB(末）为两个点的电势能）。 电场力做功跟电势能变化关系： WAB>0,△Eq<0,电场力做正功，电势能减小~转化成其他形式的能； WAB<0,△Eq>0,电场力做负功，电势能增加~其它形式的能转化成电势能。 顺着电场线，A→B移动，若为正电荷,则WAB>0,则UAB=ΦA-ΦB>0,则Φ↓，则正Eq↓； 若为负电荷，则WAB<0,则UAB=ΦA-ΦB>0,则Φ↓，则负Eq↑。 逆着电场线，B→A移动，若为正电荷，则WAB<0,则UAB=ΦA-ΦB<0,则Φ↑，则正Eq↑； 若为负电荷，则WAB>0,则UAB=ΦA-ΦB<0,则Φ↑，则负Eq↓ 静电力做的功等于电势能的减少量 Wab=Epa-Epb

2.电势差：

Eq=WAO=q·φA.(Eq表示电势能，φA表示电势差）： 当φA>0时，q>0,则Eq>0,q<0,则Eq<0; 当φA<0时，q>0,则Eq<0,q<0,则Eq>0.

3.动能定理：

（1）电场力做正功，电势能减少，动能增加。即：电能转化为其它形式能（动能） （2）电场力做负功，电势能增加，动能减少。即：其它形式能（动能）转化为电能

好了，今天关于“电势能的三个计算方法”的话题就到这里了。希望大家能够通过我的讲解对“电势能的三个计算方法”有更全面、深入的了解，并且能够在今后的生活中更好地运用所学知识。