Номер 5, страница 109 - гдз по физике 8 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 6. Электрический заряд. Электрическое поле. Параграф 30. Однородное электрическое поле. Работа сил однородного электрического поля. Вопросы - номер 5, страница 109.

Условие.

5. Зависит ли работа электрической силы при перемещении заряда от формы траектории движущегося заряда?

Решение.

Нет, работа электрической силы при перемещении заряда в электростатическом (стационарном) поле не зависит от формы траектории движущегося заряда. Это свойство является фундаментальным для электростатики.

Электростатическое поле является потенциальным (или консервативным). Это означает, что работа, совершаемая силами поля при перемещении заряда из одной точки в другую, определяется только начальным и конечным положением этого заряда и не зависит от пути, по которому он двигался.

Работа $\text{A}$ электростатического поля по перемещению заряда $\text{q}$ из точки 1 (с потенциалом $\varphi_1$) в точку 2 (с потенциалом $\varphi_2$) выражается формулой:

$A = q(\varphi_1 - \varphi_2) = q \cdot U_{12}$

где $U_{12}$ — разность потенциалов (напряжение) между начальной и конечной точками.

Как видно из формулы, для вычисления работы необходимо знать только величину перемещаемого заряда $\text{q}$ и значения потенциалов в начальной ($\varphi_1$) и конечной ($\varphi_2$) точках. Форма траектории между этими точками на величину работы не влияет.

Важным следствием этого является то, что работа электростатических сил по перемещению заряда по любой замкнутой траектории (когда начальная и конечная точки совпадают) всегда равна нулю, так как $\varphi_1 = \varphi_2$ и, следовательно, $A = 0$.

Ответ: Нет, работа электрической силы при перемещении заряда в электростатическом поле не зависит от формы траектории, а определяется только начальным и конечным положением заряда.