На любой заряд, который находится в электрическом campo, el efecto de la fuerza. En este sentido, cuando la carga se mueve en el campo, se produce un cierto trabajo del campo eléctrico. ¿Cómo calcular este trabajo?
El trabajo del campo eléctrico consiste en la transferencia de cargas eléctricas a lo largo del conductor. Será igual al producto del voltaje, la corriente y el tiempo dedicado al trabajo.
Aplicando la fórmula de la ley de Ohm, podemos obtener varias versiones diferentes de la fórmula para calcular el trabajo actual:
A = U˖I˖t = I²R˖t = (U² / R) ˖t.
De acuerdo con la ley de conservación de la energía.El trabajo del campo eléctrico es igual al cambio en la energía de una sola sección del circuito y, por lo tanto, la energía liberada por el conductor será igual al trabajo de la corriente.
Expresar en el sistema SI:
[A] = B˖A˖s = W˖s = J
1 kWh = 3600000 J.
Проведем опыт.Considere el movimiento de una carga en un campo del mismo nombre, que está formado por dos placas paralelas A y B y cargadas a diferencia de las cargas. En dicho campo, las líneas de fuerza son perpendiculares a estas placas a lo largo de toda su longitud, y cuando la placa A está cargada positivamente, la intensidad del campo E se dirigirá de A a B.
Suponga que la carga positiva q se ha movido del punto a al punto b a lo largo de una ruta arbitraria ab = s.
Dado que la fuerza que actúa sobre la carga que está en el campo será F = qE, el trabajo realizado cuando la carga se mueve en el campo de acuerdo con la ruta dada estará determinado por la igualdad:
A = Fs cos α, o A = qFs cos α.
Pero s cos α = d, donde d es la distancia entre las placas.
Sigue: A = qEd.
Supongamos ahora que la carga q se mueve desde a y b de hecho acb. El trabajo del campo eléctrico, realizado a lo largo de este camino, es igual a la suma de los trabajos realizados en sus secciones individuales: ac = s₁, cb = s₂, es decir
A = qEs₁ cos α₁ + qEs₂ cos α₂,
A = qE (s₁ cos α₁ + s₂ cos α₂,).
Pero s₁ cos α₁ + s₂ cos α₂ = d, y por lo tanto, en este caso, A = qEd.
Además, supongamos que la carga qse mueve de a a b a lo largo de una línea curva arbitraria. Para calcular el trabajo realizado en este camino curvilíneo, es necesario estratificar el campo entre las placas A y B con una serie de planos paralelos que estarán tan cerca uno del otro que las secciones individuales del camino s entre estos planos pueden considerarse rectas.
В таком случае работа электрического поля, producido en cada uno de estos segmentos de la ruta será igual a A₁ = qEd₁, donde d₁ es la distancia entre dos planos adyacentes. Y el trabajo completo a lo largo de todo el camino d será igual al producto de qE y la suma de las distancias d₁ igual a d. Por lo tanto, como resultado de la trayectoria curva, el trabajo perfecto será igual a A = qEd.
Los ejemplos que examinamos muestran queEl trabajo del campo eléctrico para mover la carga de un punto a otro no depende de la forma del camino del movimiento, sino que depende únicamente de la posición de estos puntos en el campo.
Además, sabemos que el trabajo querealizado por gravedad al mover el cuerpo a lo largo de un plano inclinado que tiene una longitud l, será igual al trabajo que realiza el cuerpo al caer desde una altura h, y la altura del plano inclinado. Esto significa que el trabajo de la gravedad o, en particular, el trabajo al mover el cuerpo en el campo de gravedad, tampoco depende de la forma del camino, sino que depende solo de la diferencia de altura del primer y último punto del camino.
Por lo tanto, se puede demostrar que no solo un campo homogéneo, sino también cualquier campo eléctrico puede poseer una propiedad tan importante. La gravedad también tiene una propiedad similar.
El trabajo del campo electrostático al mover una carga puntual de un punto a otro está determinado por la integral lineal:
A₁₂ = ∫ L₁₂q (Edl),
donde L₁₂ es la trayectoria de la carga, dl esmovimiento infinitamente pequeño a lo largo de la trayectoria. Si el contorno está cerrado, entonces el símbolo ∫ se usa para la integral; en este caso, se supone que la ruta de derivación está seleccionada.
El trabajo de las fuerzas electrostáticas no depende de la forma.caminos, pero solo desde las coordenadas del primer y último punto de movimiento. En consecuencia, la fuerza del campo es conservadora, y el campo en sí mismo es potencialmente. Vale la pena señalar que el trabajo de cualquier fuerza conservadora en un camino cerrado será cero.
