Потенциал и напряжение; диэлектрики и конденсаторы
Энергетический язык электрического поля и устройства, которые хранят его энергию
Главная идея: в предыдущей теме электрическое поле описывалось силовой величиной — напряжённостью E. Здесь то же самое поле описывается энергетической величиной — потенциалом. Потенциал показывает, какой потенциальной энергией обладает каждый кулон заряда в данной точке; напряжение (разность потенциалов) между двумя точками показывает, какую работу совершает поле над каждым кулоном при перемещении заряда между ними. Конденсатор — это просто устройство, которое накапливает заряд и энергию электрического поля, удерживая напряжение на зазоре.
К концу темы вы сможете:
- вычислять работу и потенциальную энергию заряда в однородном поле (W = qEd),
- определять потенциал и разность потенциалов и применять W = qU,
- связывать напряжение и напряжённость: U = Ed и E = U/d,
- объяснять, что делает диэлектрик в поле и что означает диэлектрическая проницаемость ε,
- определять электроёмкость C = q/U и применять формулу плоского конденсатора,
- находить энергию, запасённую в заряженном конденсаторе.