Урок 230. Простейшие задачи на электрический потенциал

[@СергейСавельев-т3ч]

Павел Викторович, спасибо вам большое за ваши уроки, только с вами мне наконец-то стала понятна физика, не знаю чтобы я делал без вас.

[@AlexanderBasov]

Павел Андреевич. Виктор - фамилия.

[@gh-by9qj]

Павел Андреевич, я правильно понимаю? Когда положительный заряд перемещается из области с большим потенциалом в точку с меньшим потенциалом, его потенциальная энергия уменьшается, он разгоняется и совершает положительную работу (заряд +q движется к заряду -q). Как тело, которое падает с высоты под действием силы тяжести. Когда положительный заряд перемещается из области с меньшим потенциалом в область с большим потенциалом, то его потенциальная энергия увеличивается, он тормозится и совершает отрицательную работу (заряд +q движется к заряду +q). Как тело, которое мы поднимаем наверх против силы тяжести. Когда отрицательный заряд перемещается из области с большим потенциалом в точку с меньшим потенциалом, то его потенциальная энергия увеличивается, он тормозится и совершает отрицательную работу (заряд -q движется к заряду -q). Когда отрицательный заряд перемещается из области с меньшим потенциалом в область с большим потенциалом, то его потенциальная энергия уменьшается, он разгоняется и совершает положительную работу (заряд -q движется к заряду +q). Потенциал - это как бы высота в поле силы тяжести. Потенциал уменьшается - мы спускаемся, потенциал увеличивается - мы поднимаемся (для положительного заряда). Потенциал уменьшается - мы поднимаемся, потенциал увеличивается - мы спускаемся (для отрицательного заряда). Очень важно: чем ближе мы к положительно заряженной части конденсатора, тем выше потенциал, то есть потенциал всегда выше у положительной пластины.

[@pvictor54]

Совершенно верно. Только работу совершает не заряд, а сила, действующая на него со стороны поля.

[@gh-by9qj]

@@pvictor54 Большое спасибо!

[@2tobik]

Не будь твой комментарий, я бы не понял здесь вторую задачу.

[@lifeofmymila8932]

Мой мозг сломан

[@damirchpok7570]

Написал хорошо а то я не понял вначале

[@tral7530]

Не ошибитесь в миллиард раз )))

[@lisa-i5w5m]

Спасибо вам огромное, Павел Андреевич, за такой ценный ресурс и в свободном доступе. Вы так понятно и последовательно объясняете, очень помогают ваши уроки

[@abdullarahmanov8128]

Огромное спасибо!Желаю долгих лет в жизни.

[@Kirill_Ro_man_ov]

Очень благодарен вам. Вы - одна из единственных моих надежд

[@ИринаДемчук-н7ъ]

Павел Викторович! Спасибо огромное вам за ваши уроки, все очень понятно и доступно, вы учитель от Бога.

[@Zeding_Stuff]

Как-то очень непривычно обозначать энергию W, после того как привык к Е и оно уже кажется таким родным :с

[@МихаилКаюшников-у1х]

всем физматом смотрим)

[@СветланаРанжилова]

Спасибо пандемии хоть труды учителей будем видеть и знать.

[@iofrp435]

Лучший канал!

[@АлексейПупкин-п2н]

Мое уважение

[@Vladimir_Sk]

Спасибо Вам!

[@АлексейПопов-з1г6г]

Все равно не совсем понятно, если электрическое поле в конденсаторе очень сильное, то как электрическая сила может перемещать положительный заряд против силовых линий поля к положительному полюсу конденсатора?

[@АртемГодфрий]

12:22 как напряжение может быть отрицательным или почему разность потенциалов отрицательна, если лельта всегда положительная величина и в условии дано что 1000, а не -1000?

[@as1kkkkkkk]

так мы сначала сделали условие задачи,в задаче говорилось что электрон ускорялось,и мы пришли к выводу,что фи2 больше чем фи2

[@ЖизньПрекрасна-у5б]

протон переместился в однородном электростатическом поле из точки с потенциалом 100 в точку с потенциалом 300. какова минимальная скорость протона? ПОДСКАЖИТЕ, ПОЖАЛУЙСТА, ЗДЕСЬ СКОРОСТЬ ПРОТОНА ИЩЕТСЯ ТАКЖЕ, КАК ВЫ ИСКАЛИ ВО ВТОРОЙ ЗАДАЧЕ?

[@loganenok]

Спасибо вам большое!!!

[@weqfdw]

Почему в третьей задаче мы в качестве энергии частицы рассматриваем её кинетическую энергию и не рассматриваем какой она обладает потенциальной энергией?

[@IliasSaa]

Если альфа-частица вылетает из ядра, то силой взаимодействия ее с ядром можно пренебречь. Нет взаимодействия - нет и потенциальной энергии. Все просто.

[@ershtein]

@@IliasSaa так есть же ещё потенциальная энергия взаимодействия частицы с внешним электрическим полем, которое задаёт разность потенциалов

[@данилчугунов-х4н]

Извините за глупый вопрос, но исходя из чего вы решили, что вся энергия альфа частицы, это кинетическая энергия?

[@hunter-speexz]

12:06 U = -Δφ, т.е. если U < 0, то Δφ > 0, т.е. в Δφ не нужно никакого минуса.

[@alexandrognev578]

Павел Андреевич, со всем уважением, а не могло ли так получится, что при записи краткого условия второй задачи (1дост с.92.Кирик) вы некорректно переписали данные из задачника, обозначив разность потенциалов как Δφ= 1000 В? Не правильней ли было записать "Δφ= -1000 В"? Я без претензий, просто хочу для себя разобраться. Вот я так рассуждаю: в условии сказано: "...для электрона...ускоряющая разность потенциалов в 1000 В". Правило вроде как гласит: знак потенциала или его зависит от того где был взят нулевой уровень или от знака заряда. А вот разность же, т.е изменение потенциалов Δφ всегда значение постоянное, и не зависит от знака заряда. Согласно условию электрон ускоряется, т.е движется от минуса "-" к плюсу "+", как вы и указали на рисунке. Т.е у плюсовой обкладки конд. в точке 2 потенциал φ2 больше чем у φ1 точки 1 рядом с минусовой обкладкой. Следовательно и разность потенциалов как независимое ни какой системы отсчета значение равна минус тысячу вольт как разность меньшего φ1 минус большее φ2? Т.е Δφ= -1000В. Ну и вопрос, если это так, а не моя ошибка в рассуждении, можно ли было догадаться какой знак ставить в кратком условии у Δφ=... прочитав "ускоряющее напряжение для электрона в 1000в" до того как задача фактически решается, или это можно скорее условно назвать ненамеренным софизмом, т.е ошибкой в условии? И в любом случае, огромное спасибо за ваш труд!

[@Александр-ю7з2ж]

и доска и мел и использование поля доски и темп речи и логика и единицы измерения вольт на кулон= ньютон на метр = но влажность салфетки дежурный

[@kronexe123]

Павел, добрый день. Подскажите, правильно ли понимаю : Положительный заряд двигаясь от большего потенциала к меньшему - как бы получает энергию, поэтому работа положительна. А если наоборот, от меньшего потенциала к большему, то энергия затрачивается и работа отрицательна????

[@pvictor54]

Да, поавильно.

[@ֆիզիկաԿարենՄամյան]

Павел Андреевич, я так и не понял: электрон, будучи отрицательно заряженным, стремится в точку с большим потенциалом, т.к он притягивается к положительной пластине и тем самым отдаляется от отрицательной. Но поэтому и должна увеличиваться его потенциальная энергия? Эту проблему можно решить, если сказать, что потенциальная энергия какого-то заряда отсчитывается от пластины с противоположным зарядом, но энергия не зависит от выбора точки отсчета. Я интуитивно понимаю, что электрон как бы более напряжен и имеет больше энергии вблизи отрицательной пластины, чем возле положительной, но из формул этого не могу получить

[@pvictor54]

Потенциальная энергия равна произведению заряда на потенциал. У электрона заряд отрицательный. Поэтому там, где потенциал больше, его потенциальная энергия меньше.

[@ֆիզիկաԿարենՄամյան]

Спасибо!

[@Aslan-cv2sh]

Спасибо большое

[@АнгелТьмы-х2н]

С вас 40 грівен за урок

[@awen4943]

А есть ли какое-то более строгое объяснение того, что электрон будет стремится двигаться к точкам с большим потенциалом? На формулах вроде бы выходит, но почему так происходит понять не могу, в отличии от положительного заряда который будет стремится двигаться к точкам с меньшим потенциалом(тратить энергию на работу)

[@pvictor54]

Точки с бОльшим потенциалом - это точки вблизи положительных зарядов. Электрон заряжен отрицательно. Разноименные заряды притягиваются.

[@timurbabaev5489]

Павел Андреевич, в последней задаче можно было воспользоваться теоремой о кинетической энергии?

[@indefixrootor9655]

да

[@ЮрийКУЛАКСЫЗ]

я пол ночи не спал и дошёл до такого ответа на свой вопрос, скажите правильно ли :Работа равна разности потенциалов умножить на заряд, если работа не совпадает с направлением силы, действующей на тело, то знак работы минус, если совпадает - плюс. Теперь, если у нас электрон, то его заряд минус и если работа в обратную сторону силе, то разность потенциалов должна быть положительной, то есть фи1 больше, чем фи2, а в задаче наоборот, работа совпадает с направлением силы, а заряд электрона отрицательный, значит и разность потенциалов должна быть отрицательной, чтобы сила оставалась положительной, значит фи1 меньше, чем фи2

[@pvictor54]

Электрон тянет электрической силой туда, где потенциал больше. То есть электрическая сила совершает положительную работу, если электрон движется в область с бОльшим потенциалом, и отрицательную в противоположном случае. Соответственно, в первом случае поле разгоняет электрон, а во втором тормозит.

[@ЮрийКУЛАКСЫЗ]

Павел ВИКТОР а если позитрон, то тянуть его сила будет в область с меньшим потенциалом?

[@pvictor54]

Именно так. И протон, и позитрон, и положительный ион. Тянет туда, где меньше потенциальная энергия заряда.

[@ЮрийКУЛАКСЫЗ]

спасибо большое, не знаю, что бы я делал без ваших роликов и ответов, не могу дождаться зимы, чтобы лично вам пожать руку и сказать спасибо, на областной олимпиаде по физике.

[@pvictor54]

Буду рад познакомиться!

[@dmitryslesarev2604]

Спасибо!

[@МсНатаныч]

Здравствуйте, я, может быть, уже поздно пишу, но у меня появился вопрос по последней задаче, и думаю возможно я смогу получить ответ. В общем в уроке предложено решение через закон сохранения энергии (появляются и потенциальная и кинетическая энергии). Решая сам, я выразил работу из определения напряжения (A = Uq), после чего сказал, что работа равна изменению кинетической энергии( A = m/2(V2^2 - V1^2) ). Приравнял выражения, представив напряжение как разность потенциалов. Моя рабочая формула отличалась от той, что была выведена в уроке, однако ответ у меня получился такой же. Можно ли мое решение считать правильным?

[@Борис-о9ж]

Думаю да, я тоже сначала так хотел решить

[@Ramzik_1]

Спасибочки!

[@ZaharTorzhetski]

я правильно понимаю? если есть источник положительно заряженный, то чем ближе к нему точку мы рассматриваем тем больше будет потенциал точки, а если источник отрицательно заряжен, то чем ближе к нему точку мы рассматриваем тем меньше ее потенциал?

[@pvictor54]

Правильно.

[@person_spp5201]

Павел Андреевич, не могу разобраться. 1) Почему, если взять источник отрицательный, то если рассматривать точку рядом с ним, там потенциал будет меньше? 2)Получатся, если смотреть по формуле (фи=Wп/q) , то потенциальная энергия там будет тоже меньше и собственно, если он будет двигаться из области с меньшим потенциалом в область с большим, то потенциальная будет все уменьшаться и уменьшаться?

[@pvictor54]

Заряд всегда стремится туда, где его потенциальная энергия меньше. Для положительного заряда это места с меньшим потенциалом, а для отрицательного - с большим.

[@person_spp5201]

@@pvictor54 а как потенциальная энергия может быть мнньше в области большего потенциала. По формуле ведь потенциальная энергия прямо пропорциональна заряду

[@pvictor54]

@@person_spp5201 Заряд имеет знак!

[@glebandgo]

@@pvictor54 Павел Андреевич, здравствуйте! Значит в формуле ф= W/q q - просто заряд, без модуля? И почему все заряды стремятся занизить свою потенциальную энергию?

[@maksimfedenko4389]

Спасибо

[@АртёмЯковлев-е3ч]

Спасибо)))

[@husbandmarried]

21:58 Не совсем понятно как кинетическая энергия используется вместо потенциальной. *W=qU* и *U=W/q* тут же вроде потенциальная энергия, а мы используем кинетическую.

[@ПТИЧИЙПЕПЕЛ-п5к]

Могу предположить, что тут действует связь Wк и Wп, и изменение потенциальной энергии сказывается на изменении кинетической, поэтому дельта Wп= дельта Wк

[@husbandmarried]

@@ПТИЧИЙПЕПЕЛ-п5к Скорее всего из теоремы об изменении кинетической энергии.

[@АнгелТьмы-х2н]

Кинетическая и потенциальная энергия тесно связаны,Потенциальная энергия уменьшается,потому что переходит В кинетическую энергию.Закон Сохранения Энергии

[@ЮрийКУЛАКСЫЗ]

Объясните, пожалуйста, момент, где вы определяете где потенциал больше (во второй задаче с ускорением на 11 минуте, а то я не очень понял). Потому что, насколько я знаю, наибольшая потенциальная энергия у отрицательно заряженного тела вблизи отрицательной пластины и наоборот у положительной, а тут вы говорите совершенно другое.

[@Васяпупкин-ж5п6х]

Юрий КУЛАКСЫЗ вот тоже этого не понял

[@Васяпупкин-ж5п6х]

Юрий КУЛАКСЫЗ если кинетическая энергия увеличивается, то потенциальная уменьшается ведь

[@aminamyrzabas5094]

А что если в книге дано 190 м/с а не 1,9 Мм/с

[@Art_Vol]

насчет самой первой задачи: разве может потенциал одного и того же поля быть в одной точке положительным(в данной задаче 110В) а в другой отрицательным(-110 В)? ведь потенциал это отношение произведения постоянной k на заряд, создающий поле, к расстоянию между зарядом и точкой

[@pvictor54]

Конечно, может! Последняя формула, которая справедлива для потенциала поля уединенного точечного заряда, как раз позволяет это понять. Если взять два точечных заряда, один положительный, а другой отрицательный, то вблизи положительного заряда потенциал будет положительным, а вблизи отрицательного - отрицательным. В случае равных по модулю зарядов в точке посередине между ними потенциал будет нулевым. (Не забывайте, что работает принцип суперпозиции!)

[@кеншинбродягаова]

Если вблизи положительного заряда потенциал положительный, то каким он будет в точке, где расположен сам заряд? Тоже положительный? С максимальным потенциалом?

[@vvoooov]

Откуда отcчитывается потенциальная энергия заряженной частицы, в поле другой?

[@vvoooov]

Ну, то есть, я понимаю что потенциальная энергия к примеру ручки, которую я кидаю на пол, может отсчитываться от любой высоты, которую я возьму за 0. А в в данном случае, что удобнее брать за ноль?

[@pvictor54]

В электротехнике потенциал обычно отсчитывается от потенциала Земли, в теорфизике за ноль принимается потенциал на бесконечности.

[@артемкартезиус]

Павел Викторович, еще вчера анализируя вторую задачку, про ускоряющее напряжение, я пришел к выводу, что электрон попав в точку с большим потенциалом, имеет меньшую потенциальную энергию, чем когда находился возле (-) заряженой пластины...ну, думаю, я что то не так понял...сегодня в конце урока,в конце решения последней задачи, вы подтвердили мое изначальное умозаключение...т.е теперь у меня остается открытый вопрос : если потенциал это местоположение в пространстве, которое определяет кол-во Wп т.е больший потенциал, для одного и того же заряда означает большую Wп у этого заряда, то как это соотнести с тем, что электрон попав в точку с большим потенциалом имеет меньшую Wп?...может имеется ввиду что в точке с большим потенциалом он имеет большую кинетическую энергию?

[@pvictor54]

Вот грубая аналогия, которая поможет понять, что происходит. Представь себе воду (озеро). Высота над уровнем дна - это потенциал. Камень, чем он выше над дном, тем больше его потенциальная энергия, так как, чтобы его поднимать, нужно совершать работу. А у легкого мячика для настольного тенниса чем меньше высота над дном, тем его потенциальная энергия больше. Камень - аналог положительного заряда, мячик - отрицательного.

[@артемкартезиус]

Спасибо, да , я все это понимаю, все что физически происходит я понимаю...я до сих пор не врублюсь...вот то что на дне мячик имеет мах.Wп я понимаю, и то что...какие там? Архимедовы силы вытолкнут его к поверхности воды, затратят запас Wп... тоже ясно., неясно само определение : потенциал численно равен Wп единичного заряда помещенного в данную точку поля. Вот численно Wп мячика на поверхности воды равна 0 , значит и фи должно быть равно нулю(не физически, а исходя из формулы), а физики определили что это точка max. Wп.,? для камня да, и физически, и по формуле эта точка(например поверхность воды будет обозначать больший потенциал, ИМЕННО потому что тут Wп больше).Вот что я не понимаю.

[@артемкартезиус]

...добавлю, вот если сила на заряд действует, то E в данной точке поля будет...и чем больше действует F , тем больше E...если Wп у заряда(у системы заряд поле) имеется, значит в этой точке поля фи есть...и по идее чем больше Wп тем больше фи, для (+) заряда все подходит...

[@pvictor54]

Потенциал, как и потенциальную энергию, можно отсчитывать от любого удобного уровня. Работа поля, а также сила, действующая на заряд в поле, определяется не самим значением потенциала, а его _изменением_ от точки к точке. А оно одинаково при любом выборе нулевого уровня.

[@артемкартезиус]

Спасибо, все, больше не мучаю Вас...одним словом не стоит обращать внимания что у положительной пластины електрон находится в точке с большим фи (это условность) и min.Wп...важно что потенциал как и энергия изменились.

[@АртемЕльденев-ш1к]

Здравствуйте, такой вопрос в формуле u=A/q , A - это же суммарная работа всех сил, действующих на тело?

[@АртемЕльденев-ш1к]

Или именно работы поля?

[@pvictor54]

Только работа поля, работа силы, с которой поле действует на заряд..

[@AlexanderZinchenko-n9q]

Это потому что у неё есть начальная скорость? То есть если бы начальное положение в этом промежутке и у положительной частицы была 0 скорость она бы двигалась от 475 к 450?

[@pvictor54]

Правильно. Сила, действующая на положительную частицу, направлена в сторону уменьшения потенциала. Если бы изначально частица была неподвижна, она стала бы двигаться к точке с потенциалом 450 В.

[@prostoy-ege]

Мне вот что помогло разобраться с тем, какой потенциал больше, а какой меньше (с учетом знаков зарядов): A/q= фи1-фи2, где А - работа по перемещению заряда q из точки 1 в точку 2. Положительность или отрицательность работы всегда видна "невооруженным глазом": если +q движется к "минусовой" пластинке (по полю), то работа поля положительна (заряд разгонятеся). Если +q идёт к против поля (к "плюсовой" пластине), - то работа поля отрицательна (оно тормозит заряд). Если заряд отрицательный (-q), то всё аналогично: -q идет к минусу - работа отрицательна (торможение). -q идёт к плюсу - работа поля положительна (разгон). А зная знак работы A и заряда q мы точно можем узнать знак дроби A/q: если она положительна, то фи1>фи2, а если дробь отрицательна, то фи1

[@ywbc1217]

ЕСЛИ НАПРЯЖЕНИЕ БУДЕТ МИЛЛИОН ВОЛЬТ, ТО ПОЛУЧАЕТСЯ, ЧТО СКОРОСТЬ ЭЛЕКТРОНА ПРЕВЫСИТ СКОРОСТЬ СВЕТА ??? Ответьте плиз

[@pvictor54]

Нет, не превысит. В этом случае кинетическая энергия электрона вычисляется по другой формуле.

[@ywbc1217]

@@pvictor54 спасибо, а по какой формуле ?

[@hunter-speexz]

@@ywbc1217 там уже подключается релятивисткая механика и масса электрона при приближении к скорости света начинает резко увеличиваться.

[@AlexanderZinchenko-n9q]

Подскажите пожалуйста, вы говорите если бы частица была положительная она бы пошла от 450 в к 475в, почему так ? Или я неправильно вас понял.

[@НаталияН-р9к]

Здесь П.А сделал акцент на слово ЕСЛИ. Если бы полож. частица двигалась из точки с меньшим потенциалом в точку с большим (насильственно) , то ее кинетическая энергия уменьшилась бы, т.е. частица испытывала бы процесс торможения.

[@НаталияН-р9к]

Здесь лучше сказать не насильственно, а против линий напряженности эл. поля.

[@Любительфизики-у5и]

Здравствуйте. У меня возник вопрос по поводу последней задачи. Вы написали, что скорость электрона равна 1,9Мм/с, а в задачнике её значение даётся 190 м/с. Не могу понять, почему так?

[@Любительфизики-у5и]

???

[@pvictor54]

В ответе ошибка.

[@Любительфизики-у5и]

Я посчитал со значением скорости 190 м/с и вышло 2964997.2727321 и округлив её выходит 3×10^6м/с. Правильно теперь?

[@Любительфизики-у5и]

Павел Андреевич, ответьте пожалуйста.

[@ЕленаМур-и1и]

Здравствуйте! Хотела задать вопрос по второй задаче. Во второй задаче вы говорите, что фи2>фи1, тогда получается, что Wp2>Wp1 = > dWp>0, но ведь A = -dWp и A = dWк = > dWк

[@pvictor54]

Заряд электрона, о котором идет речь в задаче, *отрицательный*, поэтому из фи2>фи1 следует не Wp2>Wp1, а, наоборот, Wp2

[@ЕленаМур-и1и]

Ой точно, забыла про минус, спасибо большое

[@ЕленаМур-и1и]

А можно спросить, что заставляет будет ""заставлять"" двигаться во второй задачи позитрон(если мы поместим его вместо электрона) к положительной пластинке, ведь по идее он должен отталкиваться от нее(при учете, что фи2

[@pvictor54]

Он будет отталкиваться. Чтобы он притягивался, нужно изменить знак зарядов на пластинках на противоположный.

[@ЕленаМур-и1и]

Все поняла, еще раз спасибо)

[@thedarkstranger8739]

Если позитрон находится вблизи позитивно заряженной пластинки, значит на него действует отталкивающая сила. Это означает, что чем ближе этот позитрон к этой позитивно заряженной пластинке, тем бОльшую работу может выполнить сила, которая действует на него. То есть потенциальная энергия позитрона тем больше, чем ближе он находится к позитивно заряженной пластинке и как следствие тем больше потенциал, ибо потенциал это отношение Wп к заряду. Вы же на 11 минуте видео утверждаете обратное. Может быть я что то не так понял? В таком случае объясните, пожалуйста, умоляю.

[@pvictor54]

О позитроне речь нигде не шла. Речь шла об электроне, а он заряжен отрицательно.

[@thedarkstranger8739]

Спасибо. Ваши уроки очень помогают. Хотел бы учиться у вас, впрочем, что и делаю!

[@prostoy-ege]

Мне вот что помогло разобраться с тем, какой потенциал больше, а какой меньше (с учетом знаков зарядов): A/q= фи1-фи2, где А - работа по перемещению заряда q из точки 1 в точку 2. Положительность или отрицательность работы всегда видна "невооруженным глазом": если +q движется к "минусовой" пластинке (по полю), то работа поля положительна (заряд разгонятеся). Если +q идёт к против поля (к "плюсовой" пластине), - то работа поля отрицательна (оно тормозит заряд). Если заряд отрицательный (-q), то всё аналогично: -q идет к минусу - работа отрицательна (торможение). -q идёт к плюсу - работа поля положительна (разгон). А зная знак работы A и заряда q мы точно можем узнать знак дроби A/q: если она положительна, то фи1>фи2, а если дробь отрицательна, то фи1

[@OnePunchman-jl9fe]

Не быть мне физиком(

[@СветланаСветлана-р7ц]

18:40

[@soreness6116]

Спасибо помогли заснуть

[@pvictor54]

Не стоит благодарности.

[@postulatum]

​@@pvictor54😂

[@0Алмаз0]

Спасибо!