Ηλεκτρική δυναμική ενέργεια Όταν δύο ηλεκτρικά φορτία αλληλεπιδρούν, τότε στο σύστημά τους αποθηκεύεται ηλεκτρική δυναμική ενέργεια. +Q +q A Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr

Δυναμικό +Q +q0 A V Το Δυναμικό σ’ ένα σημείο Α ηλεκτρικού πεδίου είναι μονόμετρο μέγεθος και ορίζεται από το πηλίκο του έργου της δύναμης που ασκεί το πεδίο σ’ ένα φορτίο-υπόθεμα q0 για να μεταφερθεί αυτό από το Α εκτός του πεδίου, προς το φορτίο αυτό. Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr

Δυναμικό σ’ ένα σημείο πεδίου Coulomb Q A q Το δυναμικό σ’ ένα σημείο του πεδίου εξαρτάται μόνο από α) το φορτίο-πηγή και β) την απόσταση του σημείου από το φορτίο-πηγή. Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr

Γραφικές παραστάσεις V=f(r) όπου Q το φορτίο-πηγή. r Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr

Παρατηρήσεις Το δυναμικό σε οποιοδήποτε σημείο του ηλεκτρικού πεδίου αποτελεί χαρακτηριστικό μέγεθος του πεδίου στο σημείο αυτό. Το δυναμικό σ’ ένα σημείο ενός πεδίου είναι ανεξάρτητο από το πρόσημο του δοκιμαστικού φορτίου q0, που πιθανόν υπάρχει σ’ αυτό το σημείο. Το δυναμικό μπορεί να έχει θετική ή αρνητική τιμή. Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr

Διαφορά δυναμικού VΑΒ=VA-VB VAB = + Α Β VAB = Η διαφορά δυναμικού VAB μας δίνει το έργο της δύναμης του πεδίου ανά μονάδα φορτίου κατά τη μετακίνηση του φορτίου από το Α στο Β. Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr

Παρατηρήσεις στη Διαφορά δυναμικού VAB ≠ VBA Η σχέση WAB=q.VAB μας επιτρέπει να υπολογίσουμε το έργο της δύναμης του πεδίου κατά τη μετακίνηση φορτίου q, ανεξάρτητα αν το πεδίο είναι ομογενές ή ανομοιογενές. Ειδικά για ανομοιογενές πεδίο, αυτός είναι ο τρόπος για να υπολογίσουμε το έργο της δύναμης. Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr

Κατά τη φορά μιας δυναμικής γραμμής το δυναμικό μειώνεται. Κατά τη φορά μιας δυναμικής γραμμής το δυναμικό μειώνεται. Α Β VA > VB Αν μέσα σε ηλεκτρικό πεδίο αφήσουμε ένα ηλεκτρικό φορτίο, μπορούμε να προβλέψουμε προς τα πού θα κινηθεί αυτό «αυθόρμητα». Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr

Ένα αρνητικό φορτίο θα κινηθεί αντίστροφα. Ένα θετικό φορτίο θα κινηθεί από θέση υψηλού προς θέση χαμηλού δυναμικού. Ένα αρνητικό φορτίο θα κινηθεί αντίστροφα. Γενικά, κάθε φορτίο κινείται «αυθόρμητα» από θέση υψηλότερης προς θέση χαμηλότερης δυναμικής ενέργειας. Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr

Εφαρμογές Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr

1. Εξηγήστε, γιατί θα εκφορτιστεί ο σφαιρικός αγωγός. 1. Εξηγήστε, γιατί θα εκφορτιστεί ο σφαιρικός αγωγός. + + σύρμα έδαφος (V=0) Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr

2. Σημειακό φορτίο Q δημιουργεί γύρω του ηλεκτρικό πεδίο 2. Σημειακό φορτίο Q δημιουργεί γύρω του ηλεκτρικό πεδίο. Σε απόσταση r απ' αυτό, το δυναμικό του πεδίου έχει μέτρο V. Σε διπλάσια απόσταση 2r το μέτρο του δυναμικού του πεδίου θα είναι: α. 0. β. . γ. V. δ. 2V. 3. Αν το δυναμικό σ’ ένα σημείο Α ηλεκτρικού πεδίου είναι VA = 12V και σε κάποιο άλλο σημείο Β είναι VB = 6V, τότε ένα ηλεκτρόνιο α. θα κινηθεί από το Α στο Β αυθόρμητα. β. θα κινηθεί από το Α στο Β με την επίδραση του ηλεκτρικού πεδίου. γ. θα κινηθεί αυθόρμητα από το Β στο Α. δ. δεν μπορούμε να προβλέψουμε πώς θα κινηθεί. Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr

4. Έστω Α και Β δύο σημεία ενός ηλεκτρικού πεδίου, που έχουν δυναμικό VΑ=20V και VB= -10V, αντίστοιχα. Σε ποιο από τα δύο σημεία πρέπει να τοποθετήσουμε: i) ένα ηλεκτρόνιο, ii) ένα πρωτόνιο, ώστε αυτό να κινηθεί αυθόρμητα, με την επίδραση του πεδίου, προς το άλλο σημείο; 5. Στα σημεία Κ και Λ ηλεκτροστατικού πεδίου βρίσκονται τα ηλεκτρικά φορτία Q Κ= -14μC και Q Λ= 4μC, αντίστοιχα. Να υπολογίσετε τη δυναμική ενέργεια του συστήματος των δύο φορτίων QΚ και QΛ. Η απόσταση ΚΛ=10cm. Δίνεται: k = 9.109 N.m2/C2 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr

6. Η σταγόνα του παρακάτω σχήματος ισορροπεί ανάμεσα στις δύο φορτισμένες πλάκες. + + + + + + - - - - - - - Χαρακτηρίστε με Σ τις σωστές και με Λ τις λανθασμένες προτάσεις που γράφονται παρακάτω. α. Στη σταγόνα ασκούνται δύο δυνάμεις. β. Το φορτίο της σταγόνας είναι αρνητικό. γ. Το βάρος της σταγόνας είναι αμελητέο. δ. Η συνισταμένη των δυνάμεων στη σταγόνα είναι μηδέν. Σ Σ Λ Σ Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr