על כל תשלום כי הוא חשמלשדה, מעשים כוח. בהקשר זה, כאשר המטען נע בשדה, מתבצעת עבודה מסוימת של השדה החשמלי. כיצד לחשב את העבודה?

עבודתו של השדה החשמלי מורכבת מהעברת מטענים חשמליים לאורך המוליך. זה יהיה שווה לתוצר של מתח, זרם הזמן המושקע בעבודה.

החלת הנוסחה של חוק אום, אנו יכולים להשיג כמה גרסאות שונות של הנוסחה לחישוב הפעולה של הנוכחי:

A = U = I = ² = = (U² / R) ˖.

בהתאם לחוק שימור האנרגיההעבודה של השדה החשמלי שווה לשינוי באנרגיה של חלק בודד בשרשרת, אשר בקשר אליה האנרגיה המשתחררת על ידי המנצח תהיה שווה לעבודתו של הזרם.

בואו להביע את מערכת SI:

[A] = В˖А˖с = тт˖с = J

1 kWh = 3,600,000 J.

אנו נבצע את הניסוי. הבה ניקח בחשבון את התנועה של מטען בשדה באותו שם, אשר נוצר על ידי שתי צלחות מקבילות A ו- B ו מואשמים חיובים נגדי. בשדה זה, קווים של כוח הם מאונכים על לוחות אלה לאורך כל שלהם, וכאשר צלחת A טעונה חיובי, אז את השדה כוח E יופנה מ A ל B.

נניח כי המטען החיובי q נע מנקודה לנקודה ב לאורך מסלול שרירותי ab = s.

מאחר שהכוח הפועל על המטען הנמצא בשדה יהיה שווה ל- F = qE, העבודה הנעשית כאשר המטען נע בשדה בהתאם לנתיב הנתון, תקבע על ידי השוויון:

A fs cos α, או A = qFs cos α.

אבל זה cos α = d, כאשר d הוא המרחק בין הצלחות.

מכאן: A = QEd.

נניח עכשיו את המטען q עובר מ a ו b ל acb במהותה. עבודת השדה החשמלי, המבוצעת לאורך נתיב זה, שווה לסכום העבודה שנעשתה על החלקים הנפרדים שלה: ac = s₁, cb = s₂, ie.e.

A = qos cos α₁ + qEs₂ cos α₂,

A = qE (s₁ cos α₁ + s₂ cos α₂,).

אבל s₁ cos α₁ + s₂ cos α₂ = d, ולכן, במקרה זה, Q = Q.

בנוסף, אנו מניחים כי החיובנע מ a ל b לאורך עקומה שרירותית של הקו. כדי לחשב את העבודה שנעשתה על נתיב מפותל זה, יש צורך delaminate השדה בין הצלחות ו- B במספר המישורים מקבילים אשר כל כך קרובים אחד לשני כי החלקים הבודדים של נתיב הים בין המטוסים יכולים להיחשב ישר.

במקרה זה, את העבודה של השדה החשמלי,המיוצר על כל אחד מקטעי הנתיב הללו, יהיה שווה ל- A = q qd =, כאשר d₁ הוא המרחק בין שני מטוסים רציפים. והעבודה הכוללת לאורך הנתיב כולו d תהיה שווה למוצר qE וסכום המרחקים d שווה ל- d. לכן, וכתוצאה של הנתיב curvilinear, את העבודה המושלמת תהיה שווה A = QEd.

הדוגמאות שנבחנו על ידינו מראות זאתהעבודה של השדה החשמלי על העברת המטען מכל נקודה לנקודה אחרת אינה תלויה בצורת נתיב התנועה, אלא תלויה רק ​​במיקום של נקודות אלה בשדה.

בנוסף, אנו יודעים כי העבודההיא מושגת על ידי כוח הכבידה תוך העברת הגוף לאורך מטוס משופע בעל אורך l, יהיה שווה לעבודה שבוצעה על ידי הגוף כאשר הוא נופל מגובה גובה, ואת גובה המטוס נוטה. לפיכך, עבודת הכבידה, או, בפרט, העבודה כאשר הגוף נע בשדה הכבידה, גם אינה תלויה בצורת הנתיב, אלא תלויה רק ​​בהפרש הגבהים של הנקודה הראשונה והאחרונה של הנתיב.

אז זה יכול להוכיח כי נכס חשוב כזה יכול להחזיק לא רק הומוגנית, אלא גם כל שדה חשמלי. נכס דומה הוא בבעלות הכבידה.

העבודה של השדה האלקטרוסטטי על עקירה של נקודת נקודה מנקודה אחת לאחרת נקבעת על ידי אינטגרל ליניארי:

A₁₂ = ∫ L₁₂q (Edl)

כאשר L₁₂ הוא המסלול של תנועת המטען, dl -עקירה קטנה לאורך המסלול. אם הקונטור סגור, אזי הסמל для משמש לאינטגרל; במקרה זה ההנחה היא כי הכיוון של מעקף מעגל נבחר.

עבודת הכוחות האלקטרוסטטיים אינה תלויה בצורה, אלא רק מהקואורדינטות של הנקודות הראשונות והאחרונה של עקירה. כתוצאה מכך, עוצמת השדה שמרנית, והשדה עצמו הוא פוטנציאלי. ראוי לציין כי עבודתו של כל כוח שמרני בדרך סגורה תהיה אפס.

</ p>