Номер 7, страница 409 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Вопросы. Параграф 72. Работа сил электростатического поля. Потенциал и разность потенциалов. Глава 10. Электростатика. Электродинамика - номер 7, страница 409.

Условие.

7. Какую поверхность называют эквипотенциальной?

Решение.

Эквипотенциальная поверхность — это поверхность, во всех точках которой потенциал электростатического поля имеет одинаковое значение. Это означает, что для любых двух точек 1 и 2, принадлежащих одной и той же эквипотенциальной поверхности, разность потенциалов между ними равна нулю: $ \varphi_1 - \varphi_2 = 0 $.

Следствием этого является то, что работа $ A $, совершаемая силами электростатического поля при перемещении заряда $ q $ по эквипотенциальной поверхности, всегда равна нулю, так как она вычисляется по формуле $ A = q(\varphi_1 - \varphi_2) = 0 $.

Силовые линии электростатического поля, которые показывают направление вектора напряженности $ \vec{E} $, всегда перпендикулярны эквипотенциальным поверхностям в точках их пересечения. Если бы существовала составляющая вектора $ \vec{E} $, параллельная поверхности, то поле совершало бы работу над зарядом, движущимся по этой поверхности, что противоречит определению.

Например, для поля, создаваемого уединенным точечным зарядом, эквипотенциальными поверхностями являются концентрические сферы, в центре которых находится заряд. Для однородного электрического поля, например, между двумя параллельными пластинами, эквипотенциальные поверхности представляют собой плоскости, параллельные этим пластинам. Важно отметить, что поверхность любого проводника, находящегося в электростатическом равновесии, также является эквипотенциальной.

Ответ: Эквипотенциальной поверхностью называют поверхность, во всех точках которой потенциал электростатического поля имеет одинаковое значение.