Глава VIII Законы постоянного тока
заряд q2>0 создает в окружающем пространстве радиально-симметричное электрическое поле, направленное от заряда.
Напряженность электрического поля равна Заряд q1 тоже положительный, поэтому сила, с которой поле заряда q2 действует на заряд q1, направлена так же как и напряженность поля На участке АВ заряд q1>0 перемещается в поле заряда q2>0 вдоль силовой линии поля, то есть по направлению напряженности поля При этом поле совершает положительную работу. Ее значение можно вычислить с помощью закона сохранения энергии:
— энергия заряда q1 в поле заряда q2 в точках А и В, а
— потенциал поля заряда q2 в точках А и В. Потенциал поля
точечного заряда q2 равен:
где r, r2 — расстояния от заряда q2 до точек А и В.
Так как r1<r2 АAB>0.
При этом потенциальная энергия системы уменьшилась:
На участке CD заряд q2 движется противоположно направлению силовых линий поля. При этом совершается работа ACD<0. В этом случае потенциальная энергия системы увеличилась:
На участке BC и DA заряд движется перпендикулярно силовым линиям поля, потому работа на этих участках не совершается:
Потенциал поля заряда q2 и потенциальная энергия системы на этих участках не меняется. Работа электростатического поля не зависит от траектории движения заряда, а зависит только от его начального и конечного положения. Поэтому полная работа по перемещению заряда по замкнутой траектории равна 0: