Energy and Potential วัตถุประสงค์ ทราบค่าคำจำกัดความ “งาน” ในระบบประจุ

งานนำเสนอเรื่อง: "Energy and Potential วัตถุประสงค์ ทราบค่าคำจำกัดความ “งาน” ในระบบประจุ"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 Energy and Potential วัตถุประสงค์ ทราบค่าคำจำกัดความ “งาน” ในระบบประจุ
ทราบความสันพันธ์ของ ศักย์ไฟฟ้า กับ ปริมาณอื่นๆ ทราบถึง ความหนาแน่นพลังงาน

2 4.1 Energy Expended in Moving a Point Charge on Electric Field
เราทราบว่าแรงทางไฟฟ้าของประจุ Q ในสนามไฟฟ้าคือ ส่วนประกอบของแรงในแนว ใดๆ ดังนั้นการออกแรงต้านแรงของสนามจะทำให้เกิดงานคือ

3 คือ งานที่ทำในการเลื่อนประจุ Q ในสนามไฟฟ้า ตามทาง L

4 A ΔL6 ΔL5 ΔL4 ΔL3 ΔL2 ΔL1 B

5

6 4.2 The Line Integral พิจารณา ประจุ Q เคลื่อนที่ตามทาง L ที่มีสนามไฟฟ้าคงรูป เขียนในรูปเวกเตอร์ สำหรับสนามคงรูป ( uniform field ) เมื่อจุด B เป็นจุดเริ่มต้น และ A เป็นปลายทาง

7 ดังนั้น จาก ดังนั้นเมื่อสนามคงรูป การหางานสามารถทำได้ง่าย และการ integral จะไม่ขึ้นกับเส้นทาง สำหรับสนามใดๆ เมื่อทำการ integral แล้วไม่ขึ้นกับเส้นทาง เราจะเรียกสนามนั้นว่า สนามอนุรักษ์ (Conservative field)

8 (a) เส้นทางตั้งฉากกับสนามเสมอ W=0
จงหางานจากการเคลื่อนประจุจากจุด aไป b ดังรูป(a) และ (b)ที่เกิดจากประจุเชิงเส้น (a) เส้นทางตั้งฉากกับสนามเสมอ W=0 คำถาม ถ้าเลื่อนประจุจากจุด bไป a งานเป็นอย่างไร

9 4.3 Definition of Potential Difference and Potential
คือ งานที่ทำในการเลื่อนประจุทดสอบ Qt ต่อประจุ Qt (ในทิศทางที่เราพิจารณา) พิจารณาสนามไฟฟ้าที่เกิดจากจุดประจุ

10

11 สมมติว่า ต้องการหาความต่างศักย์จากระยะ rB เทียบกับระยะ rA

12 4.4 The Potential Field of a Point Charge
ศักย์ไฟฟ้าที่เกิดจากสนามไฟฟ้าของจุดประจุ ถ้าเราเคลื่อนประจุจากระยะอนันต์มาที่ระยะ r = rB

13 เรานิยามความต่างศักย์ไฟฟ้านี้เป็นศักย์ไฟฟ้าที่จุด B เนื่องจากศักย์ไฟฟ้าที่ระยะอนันต์ เป็น 0
ศักย์ไฟฟ้า บางครั้งอาจจะเทียบกับจุดอ้างอิงที่ไม่ใช่ศูนย์ก็ได้ เช่น โดยจะทราบค่า C1 ได้ ก็ต่อเมื่อ เราทราบว่าศูนย์โวลต์ของระบบที่ระยะ r ใด