-->
|
|
|
Ãëàâà 1. Ýëåêòðîñòàòèêà § 1.17. Ïîòåíöèàëüíîñòü ýëåêòðîñòàòè÷åñêîãî ïîëÿ
Ïîòåíöèàëüíîñòü êóëîíîâñêèõ ñèë
Ïîòåíöèàëüíîñòü ýëåêòðîñòàòè÷åñêèõ ñèë íåïîñðåäñòâåííî âûòåêàåò èç çàêîíà ñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè. Åñëè áû, íàïðèìåð, ïîëîæèòåëüíàÿ ðàáîòà êóëîíîâñêèõ ñèë ïðè ïåðåìåùåíèè çàðÿäà îò òî÷êè À ê òî÷êå  ïî êðèâîé ÀÑ (ðèñ. 1.77) íå ðàâíÿëàñü ïî ìîäóëþ îòðèöàòåëüíîé ðàáîòå ïðè ïåðåìåùåíèè çàðÿäà îáðàòíî â òî÷êó  ïî ëþáîìó äðóãîìó ïóòè (ÂÑ1À, ÂÑ2À è ò. ä.), òî ìîæíî áûëî áû ñîçäàòü âå÷íûé äâèãàòåëü. Âåäü ïðè äâèæåíèè çàðÿäà ïî çàìêíóòîìó ïóòè ñ äðóãèìè çàðÿäàìè, ñîçäàþùèìè ýëåêòðîñòàòè÷åñêîå ïîëå, íè÷åãî íå ïðîèñõîäèò. Îíè êàê áûëè íåïîäâèæíûìè, òàê íåïîäâèæíûìè è îñòàþòñÿ. Ïîýòîìó çà îäèí îáîðîò ìîæíî áûëî áû ïîëó÷èòü ïîëåçíóþ ðàáîòó, êîòîðóþ ëåãêî óâåëè÷èòü â ëþáîå ÷èñëî ðàç íåîäíîêðàòíûì ïîâòîðåíèåì ïðîéäåííîãî ïóòè. Íî ýòî íåâîçìîæíî. Ýëåêòðè÷åñêàÿ ýíåðãèÿÅñëè ñèëû ïîòåíöèàëüíû, òî ïîëîæåíèå ëþáûõ òî÷åê À è  â ïîëå îäíîçíà÷íî îïðåäåëÿåò ðàáîòó ïðè ïåðåìåùåíèè çàðÿäà èç À â Â. Ñîãëàñíî îïðåäåëåíèþ, ïðèíÿòîìó â ìåõàíèêå, ýòà ðàáîòà ðàâíà èçìåíåíèþ ïîòåíöèàëüíîé ýíåðãèè ïðè ïåðåíîñå òåëà èç îäíîé òî÷êè â äðóãóþ, âçÿòîìó ñî çíàêîì ìèíóñ:
Çäåñü Wp2 — ïîòåíöèàëüíàÿ ýíåðãèÿ â êîíå÷íîé òî÷êå òðàåêòîðèè, a Wp1 — â íà÷àëüíîé. Ñëåäîâàòåëüíî, ñèñòåìà çàðÿæåííûõ òåë îáëàäàåò ïîòåíöèàëüíîé ýíåðãèåé ïîäîáíî ñèñòåìå òåë, âçàèìîäåéñòâóþùèõ ïîñðåäñòâîì ãðàâèòàöèîííûõ ñèë. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî ñèñòåìà çàðÿæåííûõ òåë ñïîñîáíà ñîâåðøèòü îïðåäåëåííóþ ðàáîòó. Íàïðèìåð, òàêàÿ ðàáîòà ñîâåðøàåòñÿ, êîãäà íàýëåêòðèçîâàííàÿ ðàñ÷åñêà ïðèòÿãèâàåò îáðåçêè áóìàãè. Ïîòåíöèàëüíóþ ýíåðãèþ çàðÿæåííûõ òåë íàçûâàþò ýëåêòðè÷åñêîé èëè êóëîíîâñêîé. Ýíåðãèÿ âçàèìîäåéñòâèÿ ýëåêòðîíîâ ñ ÿäðîì â àòîìå è ýíåðãèÿ âçàèìîäåéñòâèÿ àòîìîâ äðóã ñ äðóãîì â ìîëåêóëàõ (õèìè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ) — ýòî â îñíîâíîì ýëåêòðè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ. Îãðîìíàÿ ýëåêòðè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ çàïàñåíà âíóòðè àòîìíîãî ÿäðà. Èìåííî çà ñ÷åò ýòîé ýíåðãèè âûäåëÿåòñÿ òåïëîòà ïðè ðàáîòå ÿäåðíîãî ðåàêòîðà àòîìíîé ýëåêòðîñòàíöèè.
|
|
|