Электрическое поле, напряжённость, потенциал, разность потенциалов, проводники и диэлектрики в электрическом поле: ЕГЭ по физике

Электростатика изучает взаимодействие неподвижных зарядов через электрическое поле. Ключевые величины — напряжённость (силовая характеристика) и потенциал (энергетическая характеристика). Разность потенциалов (напряжение) определяет работу поля по перемещению заряда. Поведение проводников и…

Что нужно знать

• Закон Кулона: сила взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме F = k·|q1|·|q2|/r², k = 9·10⁹ Н·м²/Кл²; в среде F = k·|q1|·|q2|/(ε·r²).
• Напряжённость электрического поля — векторная величина: E = F/q (сила, действующая на пробный заряд). Единица: 1 Н/Кл = 1 В/м.
• Поле точечного заряда: E = k·|q|/(ε·r²). Вектор E направлен от положительного заряда и к отрицательному.
• Принцип суперпозиции: напряжённость поля системы зарядов равна векторной сумме напряжённостей полей каждого заряда: E = ΣEᵢ.
• Потенциал φ — скалярная энергетическая характеристика поля: φ = Wp/q. Единица: 1 В = 1 Дж/Кл. Потенциал поля точечного заряда: φ = k·q/(ε·r).
• Разность потенциалов (напряжение) U = φ1 – φ2. Работа поля по перемещению заряда: A = q·(φ1 – φ2) = q·U.

Термины и понятия

• Электрический заряд: физическая величина, определяющая интенсивность электромагнитного взаимодействия; бывает положительным и…
• Точечный заряд: заряженное тело, размеры которого пренебрежимо малы по сравнению с расстоянием до других тел.
• Напряжённость электрического поля: векторная силовая характеристика поля, равная отношению силы, действующей на пробный заряд, к величине…
• Пробный заряд: малый по величине положительный заряд, не искажающий исследуемое поле.
• Потенциал электростатического поля: скалярная энергетическая характеристика поля, равная потенциальной энергии единичного положительного…
• Разность потенциалов (напряжение): работа поля по перемещению единичного положительного заряда между двумя точками: U = φ1 – φ2 = A/q.
• Эквипотенциальная поверхность: поверхность, все точки которой имеют одинаковый потенциал; перпендикулярна силовым линиям.
• Проводник: вещество, содержащее свободные носители заряда, способные перемещаться по всему объёму под действием электрического поля.

Частые ошибки

• Путают напряжённость (вектор) и потенциал (скаляр); складывают потенциалы как векторы или напряжённости как скаляры без учёта направлений.
• Забывают, что в законе Кулона и формуле напряжённости для среды нужно учитывать диэлектрическую проницаемость ε.
• Неверно определяют направление вектора напряжённости: считают, что он всегда направлен от заряда, независимо от знака.
• Ошибаются в знаке работы поля: работа положительна при перемещении положительного заряда в направлении уменьшения потенциала.

Как пройти тему

В курсе «Физика» тема «Электрическое поле, напряжённость, потенциал, разность потенциалов, проводники и диэлектрики в электрическом поле» занимает 2 занятия по 40 минут: репетитор объясняет материал, задаёт вопросы как на экзамене, разбирает ваши ответы и в конце ставит оценку. Это обзор темы, полный разбор — в занятии. ИИ может ошибаться: проверяйте важное по учебнику. Занятия не заменяют живого репетитора и не гарантируют результат на экзамене.

Другие темы раздела

• Электрический заряд, закон сохранения заряда, закон Кулона
• Электроёмкость, конденсаторы, соединение конденсаторов, энергия электрического поля
• Постоянный электрический ток: сила тока, напряжение, сопротивление, закон Ома для участка цепи
• Последовательное и параллельное соединение проводников, работа и мощность тока, закон Джоуля — Ленца
• Закон Ома для полной цепи, ЭДС, внутреннее сопротивление источника тока
• Электрический ток в различных средах: металлы, электролиты, полупроводники, газы, вакуум

← Предыдущая тема: Электрический заряд, закон сохранения заряда, закон Кулона
Следующая тема: Электроёмкость, конденсаторы, соединение конденсаторов, энергия электрического поля

Все темы: ЕГЭ по физике