1、负电荷有位移S,外电场力F做正功FS(力、位移方向相同),负电荷在外电场电势能减少FS;
2、正电荷没有位移,外电场力不做功,正电荷在外电场能量没变化;
3、负电荷有位移S,内电场力-F做负功-FS(力、位移方向相反),负电荷在内电场电势能增大-FS;
4、正电荷没有位移,内电场力不做功,正电荷在内电场能量没变化;
5、内、外合电场,正电荷电势能没有变化;
6、内、外合电场,负电荷电势能在外电场减小FS、在内电场增加-FS,所以负电荷电势能也没有变化;
7、正、负电荷电中性在同一个位置上,原本就具有相等的电势能,分离后电势能没有变化还是相等的,等于原来的电势能,
8、所以导体两端正、负电荷的电势能大小相等,电量相等,所在位置电势相等,是等势体!
如图:
1、导体静电感应后是等势体,电势等于电荷所在位置的电势;
2、由于电场中两个导体的位置不同,所以两个导体的电势原本不同,与它们的原来位置有关;
3、两个导体的电势差,可以用导体间的电场强度E与距离S的乘积得出,两个导体的电势差=ES;
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静电感应中,带电体A的电场做一对大小相等方向相反的正负功能量合计不变,即原电场总功为零;
使导体的正、负电荷的电势能大小相等、符号相反;
说明这里有两个系统;
对于带电体的原电场来说,能量总量没有变化;
对于导体来说,导体之间从零势能状态变成具有(或产生)电势能能量,却消耗原电场的功合计为零;
原电场总功为零,却使导体产生电势能,能够对外做正功
因此只能认为导体产生的电势能或者导体的正负电荷的电势能、就是创造了电势能;
或者认为静电场不是保守场,因为功能不守恒了(原电场的正负功的总功为零,电荷对外却具有做功的电势能)。
请说明上述结论哪一个正确?
请说明上述结论哪一个错误?和理由。
我来解决你的困惑(三):
1、如图1、图2,带电体A移向导体B,导体B发生静电感应,这个过程带电体所受合力为零,外力为零外力移动电荷不做功,带电体A的电势能守恒;
2、图2静电感应平衡后,导体B、C间有电势差能量,她是带电体A电势能的一部分;
3、图3中电阻R连接导体B、C时,导体B、C间的电势差(电压)在电阻中移动负电荷形成电流并作正功,电势能、电势差减小,电阻对移动负电荷电流的阻力(非保守力)做负功,把电能转化为热能;
4、所以图3中带电体A的电荷电量没有变,但是由于电阻消耗了导体B、C间的电势差能量,带电体A的电势能减小了;
5、图4,带电体A移出时,外力必须对带电体A做正功,恢复带电体A的电势能,以便重复上述过程;
6、这样,静电感应电势差对外做正功,非保守力移出带体外力做正功,是发生在两个不同时刻的不同过程中的;
7、但是,由于非保守外力移出带体外A时必须做正功,才能使产生可利用电能的过程不断循环下去,所以该过程能量守恒,永动机不成立!!!