Что такое электрическая потенциальная энергия? (Физика для IIT JEE, NEET, AP) #1

Электрическая потенциальная энергия — это понятие, которое подводит нас к идее электрического потенциала. Электрическая потенциальная энергия и электрический потенциал — это два разных понятия. Электрическая потенциальная энергия очень похожа на гравитационную потенциальную энергию. В этом уроке мы увидим, как заряд движется в электрическом поле и претерпевает изменение своей полной энергии, то есть кинетической энергии и электрической потенциальной энергии. Мы узнаем, как работа, совершаемая электрическим полем над зарядом, изменяет его потенциальную энергию при различных условиях, в том числе, когда заряд движется против электрического поля и по направлению к электрическому полю. Мы также узнаем, как ведет себя отрицательный заряд в электрическом поле и как изменяется электрическая потенциальная энергия отрицательного заряда по сравнению с положительным зарядом. PDF-файл с кратким обзором: https://the-science-cube.teachable.com/p/physics-lessons-pdf-summary?preview=logged_out Плейлист по электрическому потенциалу: https://www.youtube.com/playlist?list=PLQgL7RKnNg_zTQ8biBaITFHFlyO0rE6OZ Подписка на Science Cube: https://the-science-cube.teachable.com/ Здравствуйте и добро пожаловать в еще одну главу по физике, где мы будем изучать электрический потенциал… давайте разобьем эту главу на несколько простых уроков… и в этом уроке мы рассмотрим электрическую потенциальную энергию. Как только мы слышим словосочетание «потенциальная энергия», нам сразу же вспоминаются кинетическая энергия и закон сохранения энергии… а может быть, и теорема о работе и энергии. И мы знаем, что эти понятия были очень важной частью механики, которую мы изучали ранее. Итак, мы увидим, что эти понятия очень полезны для понимания идеи электрической потенциальной энергии. Поэтому, возможно, стоит повторить понятия потенциальной энергии, кинетической энергии и работы, которые мы рассматривали в предыдущих уроках. Первое, что мы узнали, это то, что работа совершается, когда сила перемещает объект из точки i в точку f, и она выражается скалярным произведением силы и перемещения, скажем, l… И если сила постоянна и направлена в сторону перемещения, то работа равна F × l. Но если угол между силой и перемещением постоянно меняется или сила переменная, мы используем интегрирование и говорим, что работа — это интеграл F ⋅ dl, выполненный между i и f… который, в свою очередь, можно разложить на F = cos α dl, где dl — очень малое перемещение на каждом шаге движения между i и f, а α — угол на каждом шаге между перемещением dl и силой F. Второе, что следует помнить, это то, что если сила F является консервативной, или, проще говоря, что работа, совершаемая между i и f, остается неизменной независимо от… Если расстояние между точками i и f равно нулю, то работа, совершаемая силой F, всегда может быть выражена как изменение потенциальной энергии U. Таким образом, если потенциальная энергия в этой точке равна Ui, а здесь — Uf, то можно сказать, что изменение потенциальной энергии ΔU, то есть Uf – Ui, будет равно минус работе, совершаемой силой при перемещении частицы из точки i в точку f, или, перегруппировав это уравнение, можно сказать, что совершенная работа равна минусу ΔU. Также можно сказать, что если работа, совершаемая при перемещении частицы из точки i в точку f, положительна, или, в некотором смысле, сила совершила реальную работу над частицей, то скорость частицы должна увеличиться, а следовательно, и её кинетическая энергия должна увеличиться. И если кинетическая энергия увеличивается, то потенциальная энергия должна уменьшиться на ту же величину в соответствии с законом сохранения механической энергии. В качестве примера… если вы роняете мяч с большой высоты i, и мяч достигает точки f, сила тяжести совершает положительную работу над мячом, унося его вниз… и в терминах векторов мы говорим, что если вектор перемещения и вектор силы направлены в одном направлении, то совершается положительная работа… и эта положительная работа увеличивает скорость мяча и, следовательно, кинетическую энергию, но в то же время вы видите, что потенциальная энергия уменьшается. О SCIENCE CUBE Science Cube — это канал, посвященный упрощению концепций физики для любого студента, будь то тот, кто готовится к IIT JEE или NEET, или студент, изучающий физику в штате Андхра-Прадеш. #электрическаяпотенциальнаяэнергия #электрическийпотенциал #разность_электрического_потенциала #электростатика #электростатический_потенциал #jeelivesprint #подготовкакIITJEE #стратегииjee #JEEMain2021 #jeemains2021 #Dailyliveclass #dailylivejeeclass