Concepts clés
* Énergie potentielle du champ électrique: C'est l'énergie qu'une charge possède en raison de sa position dans un champ électrique. Il est analogue à l'énergie potentielle gravitationnelle.
* travail: Le travail effectué sur une charge par un champ électrique est la force exercée par le champ multiplié par la distance que la charge se déplace.
* Force: La force sur une charge dans un champ électrique est donnée par l'ampleur de la charge multipliée par la résistance du champ électrique (f =qe).
relation
Le changement d'énergie du potentiel électrique (ΔPE) d'une charge lorsqu'il se déplace dans un champ électrique est égal au négatif du travail effectué par le champ électrique sur la charge. Mathématiquement:
ΔPE =-W
Où:
* ΔPE Le changement d'énergie potentielle électrique est-il
* w Le travail est-il effectué par le champ électrique
Dérivation
1. travail: Le travail effectué par le champ électrique sur une charge est donné par:
W =f * d =qe * d (où 'd' est la distance déplacée)
2. Énergie potentielle: Le changement d'énergie potentiel est égal au négatif du travail effectué:
Δpe =-w =-qe * d
points importants
* Direction: Le travail effectué par le champ électrique est négatif si la charge se déplace dans le même sens que le champ électrique (l'énergie potentielle diminue). Il est positif si la charge se déplace contre le champ (l'énergie potentielle augmente).
* Différence de potentiel: Le changement d'énergie potentiel est également lié à la différence de potentiel (ΔV) entre les deux points où la charge se déplace:
ΔPE =Q * ΔV
Exemple
Imaginez une charge positive passant d'un point de potentiel élevé à un point de potentiel faible dans un champ électrique uniforme.
* Le champ électrique fait un travail positif sur la charge (en le poussant).
* La charge perd de l'énergie potentielle à mesure qu'elle bouge.
* La différence de potentiel entre les deux points est négative (car le potentiel final est inférieur au potentiel initial).
en conclusion
Le travail effectué par le champ électrique sur une charge est directement lié à la modification de son potentiel électrique. Ce changement est également lié à la différence de potentiel entre les points de départ et de fin du mouvement de la charge. Ces relations sont essentielles pour comprendre le comportement des charges dans les champs électriques.
