Связь между напряженностью и разностью потенциалов для однородных электрических полей. Эквипотенциальные поверхности

Связь между напряженностью и разностью потенциалов для однородных электрических полей. Эквипотенциальные поверхности.
Критерии успеха:
Знание: Связь между напряженностью и разностью потенциалов для однородных электрических полей:
определение понятий: электрический заряд, электрическое поле, напряженность, потенциал, разность потенциалов, напряжение, диэлектрическая проницаемость;
Понимание
сравнение силовых и энергетических характеристик гравитационного и электростатического полей;
Применение
решение задач на применение формулы, связывающей силовую и энергетическую характеристики электростатического поля
Учащиеся должны уметь решать задачи на: движение и равновесие заряженных частиц в электрическом поле; расчет напряженности; расчет напряжения; определение работы электрического поля.

Эквипотенциальные поверхности
Для наглядного представления электростатического поля наряду с силовыми линиями используют эквипотенциальные поверхности.
Поверхность, во всех точках которой потенциал электростатического поля имеет одинаковые значения, называется эквипотенциальной поверхностью. По сути, это поверхность одинакового потенциала. Например, поверхность проводника является эквипотенциальной поверхностью.
Силовые линии электростатического поля всегда перпендикулярны эквипотенциальным поверхностям.

Картины силовых линий и эквипотенциальных поверхностей некоторых простых электростатических полей
Эквипотенциальные поверхности электростатического поля точечного заряда концентрические сферы. В случае однородного поля эквипотенциальные поверхности представляют собой систему параллельных плоскостей.

Эквипотенциальные поверхности

Эквипотенциальные поверхности
для точечного заряда

Демонстрация эквипотенциальных поверхностей
Оборудование:
1. Электрометр демонстрационный.
2. Конусообразный кондуктор на изолирующем штативе.
3. Эбонитовая палочка.
4. Шерсть.
5. Шарик пробный на изолирующей ручке.
6. Два проводника: один – длиной 1,5 — 2 м гибкий, другой – для заземления электрометра.
Вывод:
показания электрометра остаются неизменными, т. е. поверхность заряженного проводника всюду имеет одинаковый потенциал.