Страница:Радиофронт 1935 г. №13.djvu/21

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


всегда, когда говорят о потенциале или уровне, подразумевается разность между данным уровнем и каким-то уровнем, условно принятым за нуль.

Когда мы определяем работу при движении заряда в поле или какой-либо тяжести, подымающейся на некоторую высоту, то нам важно знать

Рис. 9

только разность потенциалов или разность уровней — высоту, на которую подымается наша тяжесть. В самом деле, для под’ема например 25 кг на высоту 4 м должна быть затрачена работа, равная 25 X 4 = 100 кг. м.

ПОВЕРХНОСТИ РАВНОГО ПОТЕНЦИАЛА

Не всегда при движении заряда в электрическом поле и массы в поле тяжести совершается работа. Если мы представим себе, что идеально гладкий шарик, катится по такой же идеально гладкой горизонтальной плоскости, то это движение раз пущенного шарика будет продолжаться без всякой затраты работы. Если бы не было трения о воздух и поверхностей друг о друга,' то движение шарика происходило бы неопределенное долгое время с постоянной не уменьшающейся скоростью (по инерции). Однажды сообщенная шарику кинетическня энергия (энергия движения)

при первоначальном толчке, во время движения по горизонтальной плоскости оставалась бы без изменения. А это значит, что работа сил тяжести при таком движении равна нулю. Шдрик движется все время перпендикулярно силам (силовым линиям) поля тяжести. В этом случае силы тяжести не преодолеваются. Работа при движении, перпендикулярном силам, равна нулю.

Движение по горизонтальной плоскости есть движение по поверхности одинакового, постоянного уровня (строго говоря не по горизонтальной поверхности, а но некоторой шаровой поверхности, но этой разницей для простоты можно пренебречь). Наш шарик не подымается и не опускается. Понятно, что работа сил тяжести равна при этом нулю.

Совершенно то же самое можно сказать относительно движения электрического заряда по поверхности одинакового (равного) потенциала. Такое движение совершается без затраты или приобретения энергии. Из определения поверхностей равного потенциала (эквипотенциальные поверхности) следует очень простое правило для их построения в силовом поле. Поверхности равного потенциала всегда, в любой точке перпендикулярны силовым линиям.

Так например, эквипотенциальные поверхности поля шарового заряда представляют собою сферические (шаровые) поверхности, имеющие общий центр с зарядом.

Поверхность равного уровня земли на небольшом участке — горизонтальная плоскость; на большом — часть сферы. Такую поверхность очень хорошо воспроизводит спокойное море.

Эквипотенциальные поверхности однородного поля суть плоскости, перпендикулярные силовым линиям (пунктир на рис. 7). Если чертить эти поверхности на таком расстоянии друг от друга, которое соответствует одинаковому «падению потенциала», то в случае однородного поля эти расстояния будут одинаковы. Если поле не однородное, то эквипотенциальные поверхности будут проходить в различных местах на разном расстоянии друг от друга.

На рис. 8 изображены силовые линии и эквипотенциальные поверхности поля двух равных разноименных разрядов. Там, где напряженность поля больше (силовые линии гуще), там эквипотенциальные поверхности располагаются теснее Друг к другу. В этих местах, следовательно, потенциал «падает круче».