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两点电荷的电势能
24.3
处于均匀电场中的试探电荷的电势能可推广至由任意静止电荷分布所产生的电场。
假设在点 O 处有一个静止电荷,在点 B 处有一个试探电荷。如果试探电荷从静止电荷处向外移动,则电场对试探电荷所做的功等于力与位移的点积的积分。此处的力为排斥力,因此做正功。
该功可以表示为试探电荷在末位置和初位置所具有的电势能的负值差。由于所做的功为正值,系统的势能减少。
电势能定义为在无穷远处为零。对于同种电荷,电势能始终为正;对于异种电荷,电势能始终为负。
假设试探电荷处于由多个点电荷产生的电场中,则其电势能是所有静止电荷所产生的电势能的代数和。
均匀电场中测试电荷的电势能可以推广到由静电荷分布产生的任何电场。 例如由另一个静态正电荷产生的电场中的正测试电荷。 如果测试电荷远离静电荷,则电场对测试电荷做正功,并且测试电荷的电势能随着它远离静电荷而减小。 在这里,测试电荷移动时电场并不是恒定的; 因此,完成的功表示为力乘以测试装药径向位移的积分…