#Заметка 11. Потенциал электрического поля.Связь между напряженностью и напряжением для однородного электрического поля
Две основные характеристики электрического поля:
1. Потенциал (φ) - энергетическая характеристика поля
2. Напряженность (E) - силовая характеристика поля
Подробнее о напряженности - в отдельной заметке #Заметка9. О напряженности электрического поля. Сейчас разберем потенциал.
Рассмотрим перемещение заряда q из точки x₁ в точку x₂:
- Потенциальная энергия в точке 1: Wₚ₁
- Потенциальная энергия в точке 2: Wₚ₂
ΔWₚ=Wₚ₂-Wₚ₁
Работа поля:
A = Wₚ₁ - Wₚ₂ = -ΔWₚ
(Поле тратит потенциальную энергию, совершая работу)
Связь силы, работы и потенциала:
На заряд q действует сила:
F = q·E
Работа этой силы:
A = F·Δx = q·Eₓ·Δx,
где Δx = x₂ - x₁
Таким образом:
-ΔWₚ = q·Eₓ·Δx
Важные моменты:
При A > 0 (поле совершает работу) → ΔW < 0 (потенциальная энергия убывает)
Потенциальная энергия заряда в электрическом поле прямо пропорциональна величине заряда.
Потенциальная энергия зависит от выбора нулевого уровня, то есть, определяется с точностью до константы C:
Wₚ₁ = -q·Eₓ·x₁ + C
Wₚ₂ = -q·Eₓ·x₂ + C
Разность Wₚ₁ и Wₚ₂ от выбора нулевого уровня не зависит.
Потенциал:
φ = Wₚ / q
Если подставить выражение для потенциальной энергии, то φ = ( -q·Eₓ·x+ С) / q
Таким образом:
φ= -Eₓ·x + С
Введем понятие разности потенциалов:
Δφ = φ₁ - φ₂
Разность потенциалов является абсолютной величиной, константы сокращаются.
Обращаю внимание на то, что вычитаем из
φ₁ - φ₂, а не наоборот.
Работа через разность потенциалов:
A = q·Eₓ·Δx = q·(φ₁ - φ₂) = q·Δφ
Если сократить на q:
Eₓ·Δx = Δφ →Eₓ = Δφ /Δx
Направление поля:
Напряженность E направлена в сторону убывания потенциала.
(φ₁ > φ₂ → Eₓ > 0)
Теперь, перейдем к понятию напряжение.
Часто разность потенциалов называют напряжением. Но эти понятия - не тождественные. Напряжение - более общее.
Рассмотрим различия:
Разность потенциалов между двумя точками - это работа, которую совершает электростатическое поле при перемещении единичного положительного заряда из одной точки в другую.
Напряжение - это полная работа по переносу заряда:
1. Работа электростатического поля
2. Работа сторонних сил
То есть, разность потенциалов определяется электростатическими силами.
А, напряжение определяется всеми силами действующими на заряд.
В данном случае они совпадают:
Δφ=U
Eₓ = Δφ /Δx →Eₓ = U / Δx
Мы получили формулу связи напряжения и напряженности для однородного электростатического поля или стационарного тока в проводнике.
Неподтвержденная информация
В очередной раз листая ленту новостей в надежде почитать отборного кала поучительного материала, натыкаюсь на следующий пост:
Я ожидал увидеть там что угодно. Будучи в предвкушении перехожу к посту и...
Я протупил в экран смартфона секунд десять, каждую из которых на ум приходила новая шутка. Объясните, пожалуйста, как можно подтвердить информацию, которая могла оказаться в посте под названием "Туалеты в школах после ЕГЭ 2025"? Что это вообще за информация такая могла быть?
Почему я стараюсь не брать учеников летом
Я репетитор и пишу здесь про будни репетитора.
В профессиональных сообществах репетиторов часто всплывают обсуждения можно ли набрать учеников летом. И вообще нужно ли заниматься летом.
Лично мое мнение, что летом нужно либо отдыхать, либо готовиться к олимпиадам и заниматься проектной деятельностью. Словом, делать то, на что не хватало времени весь учебный год. К ОГЭ/ЕГЭ летом готовиться не надо, с сентября можно подготовиться с любого уровня.
В июне беру студентов и олимпиады. В июле никого не беру, т.к. сам откисаю. Школьные экзамены не рассматриваю - не успели подготовиться за год, теперь хотят за две недели. Результаты будут не очень, как и отзывы. Мне оно не надо.
Но недавно попал на засаду. Заявка: 9кл, хочет перевестись в лицей, подготовка к олимпиаде Газпрома осенью, 3к-5к. К Газпрому еще не готовил. Бегло смотрю - олимпиада уровня город. Ок, мой профиль. Звоню, берет отец. Рассказывает про сына неохотно, в стиле "че у него там за дела я не в курсе". Весь год занимался с репетитором. Выпытываю, что за ОГЭ 15 баллов из 39. Звоночек. Договариваюсь на первое занятие. Аккуратно поправляю собеседника, что не "пробное", а первое, т.к. бесплатных пробных не провожу.
Про самого ученика рассказывать по сути нечего. Знает формулы, задачи не понимает и уравнение составить не может. Интереса не испытывает. Какие ему олимпиады, тут честные 15 баллов. Ощущение, что состоятельные люди и привыкли, что за них все делают. Тренер штангу за него тягает, репетитор задачи на уроке решает.
Как итог, урок три недели висит в приложении совы не оплаченный. Учитывая то, что сова (Ассоциация репетиторов) только прикидывается ассоциацией, а на самом деле является обычным агрегатором, надежд на оплату нет. Такая вот история с новыми летними учениками.
ОГЭ/ЕГЭ, а что можно улучшить?
На волне прошедших ОГЭ/ЕГЭ и ставшего уже традиционным срача в комментах ЗА и ПРОТИВ, в очередной раз пишел к мысли, что эти два инструмента оценки знаний хоть и достигли некоторой стабильной версии, но есть куда развиваться. А у нас как водится, критикуешь - предлагай.
Вот я бы предложил очень простое новшество - разрешить "шпоры". Или же сделать узаконенный список формул или правил, которым можно пользоваться на экзамене. В течение года можете эти формулы хоть обзубриться, но чтобы на экзамене всегда была возможность без риска вылететь с экзамена проверить себя. Возможно, это больше относится к техническим дисциплинам, но если покопаться, то, думаю, и для гуманитарных что-нибудь такое найдётся.
В конце концов знания - это не просто что-то заученное, это инструмент который нужно применить для решения конкретной задачи. Аналогия прямая, можно пытаться утащить весь требуемый инструмент до объекта в руках, а можно взять чемодан, чтобы их было легко и удобно перенести, да еще и в нём самом разместить всё таким образом, чтобы не искать конкретный. "Шпора" - и есть такой чемодан. Ученики и так на нервах идут на экзамен, так еще и нужно чтобы ни одна нужная формула из головы не выпала.
Может накидаем идей для МинОбра, что можно/нужно улучшить.
Ответ на пост «Жители Екатеринбурга считают, что учителя должны сдавать ЕГЭ»1
Учителя должны быть обязаны сдавать ЕГЭ по предметам, которые ведут. Еще родители могли бы сдавать в год, предшествующий выпускному. Чтобы отбросить необоснованные ожидания.
Новости из мира образования. Дайджест. Выпуск 8
На ЕГЭ по химии из двух вариантов решений приняли за правильный только один.
Стобалльник сказал что его формула успеха включает уроки по Zoom с бабушкой.
Абитуриентам начали поступать звонки от людей, представляющихся сотрудниками приемной комиссии вуза и сбрасывать фишинговую ссылку для прохождения на бюджет
С 1 июля этого года действует ГОСТ на школьную форму. Новый стандарт не распространяется на обувь и спортивную одежду
Вице-спикер Государственной думы предложил творческие работы вместо стандартных заданий, чтобы разорвать связь учеников с ИИ.
Географ Тереза Вагановна из Селогорска уже отправила своих учеников окучивать картошку. А все потому, что вдохновлялась в закрытом канале ЛетимЛетим.
Ответ на пост «Обидно и грустно»5
Знаете... Я устал в свое время бороться с вами, Не как с человеком а как с подходом.
ЕГЭ стало воистину бичем нашего общества. Нет, сама по себе идея единого стандартного экзамена очень неплоха, но вот есть три очень существенных момента.
В таком формате очень трудно оценить индивидуальные особенности мышления человека. Но это пережить в целом можно. Хотя конечно много талантливых, но нестандартных абитуриентов пролетают.
Собственно подмена обучения в старших классах натаской на егэ. В итоге получаем провал в знаниях, который с обрезанной "болванской" системой в ВУЗе просто не реально восполнить. В итоге человека недоучили в школе и сверху еще недоучили в вузе. На выходе получаем специалиста, которого по факту лучше до работы не допускать.
3. Психологическое восприятие ЕГЭ абитурьентом важной вехой в жизни. А на самом деле это лишь ВСТУПИТЕЛЬНЫЙ порог. Пахать после него в институте надо даже больше. А у первокурсника же возникает апатия после многолетней натаски. ,
Конечно, во всем этом виноваты не только вы, но вы часть этой системы.