電場力是指電荷在電場中所受到的力。當(dāng)電場力對移動的電荷作用時,會對其做功。而電勢能是電荷在電場中具有的能量,它與電場力和電荷的位置有關(guān)。
根據(jù)電勢能的定義,可以得到電場力對電勢能的改變量等于對電荷做功的大小。因此,電場力所做的功等于電勢能的負(fù)增量(電場力方向與電勢能降低的方向相反)。
簡單來說,當(dāng)電荷從一個點(diǎn)移動到另一個點(diǎn)時,電場力所做的功等于電勢能的負(fù)增量。
1.電場力做功和電勢能的關(guān)系公式
電勢能和電場力的關(guān)系可以用以下公式表示:
其中,ΔU表示電勢能的負(fù)增量,W表示電場力所做的功。
2.電場力做功和電勢差的關(guān)系
電勢差是指兩點(diǎn)間單位正電荷由于電場力做功在這兩點(diǎn)間移動所具有的能量變化。
根據(jù)電勢能的定義,可以得到電勢差等于從一個點(diǎn)到另一個點(diǎn)時電勢能的負(fù)增量。
因此,電場力對電勢差所做的功等于電荷在電勢差下獲得的能量。即:
3.電場力做功和電勢差的關(guān)系公式
將電勢差的公式代入電場力和電勢能的關(guān)系公式中,可以得到電場力對電勢差所做的功:
這個公式可以用來計(jì)算電荷在電勢差下獲得的能量,也可用于分析電路中各個元件間的能量轉(zhuǎn)換。