Номер 4, страница 323 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Основы электродинамики. Глава 12. Разность потенциалов. Энергия электростатического поля. Параграф 58. Потенциал электростатического поля и разность потенциалов. Вопросы - номер 4, страница 323.

Условие.

4. Чему равна работа сил электростатического поля по перемещению пробного заряда из одной точки поля в другую точку?

Решение.

Электростатическое поле является потенциальным (консервативным). Это означает, что работа, совершаемая силами поля по перемещению заряда, не зависит от формы траектории, а определяется только начальным и конечным положением этого заряда.

Работа сил электростатического поля по перемещению пробного заряда $\text{q}$ из начальной точки 1 в конечную точку 2 равна произведению величины этого заряда на разность потенциалов между начальной и конечной точками.

Математически это выражается следующей формулой:
$A_{12} = q(\phi_1 - \phi_2)$
где:
$A_{12}$ – работа, совершаемая силами электростатического поля;
$\text{q}$ – величина пробного заряда;
$\phi_1$ – потенциал поля в начальной точке 1;
$\phi_2$ – потенциал поля в конечной точке 2.

Разность потенциалов $U_{12} = \phi_1 - \phi_2$ называется напряжением между точками 1 и 2. Тогда формулу для работы можно записать как:
$A_{12} = qU_{12}$

Также работа сил поля равна убыли потенциальной энергии заряда в этом поле:
$A_{12} = W_{p1} - W_{p2} = -\Delta W_p$
где $W_{p1}$ и $W_{p2}$ — потенциальная энергия заряда в начальной и конечной точках соответственно.

Ответ: Работа сил электростатического поля по перемещению пробного заряда из одной точки поля в другую равна произведению величины заряда на разность потенциалов между начальной и конечной точками: $A = q(\phi_1 - \phi_2)$.