电势能和静电力做功的关系

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电势能和静电力做功的关系如下：

电势能：静电力做正功，电势能减少，做负功，电势能增加。

一、电势能

在静电学里，电势能（Electric potential energy）是处于电场的电荷分布所具有的势能，与电荷分布在系统内部的组态有关。电势能的单位是焦耳。电势能与电势不同。电势定义为处于电场的电荷所具有的电势能每单位电荷。电势的单位是伏特。

二、静电力

静电力指静止带电体之间的相互作用力。带电体可看作是由许多点电荷构成的，每一对静止点电荷之间的相互作用力遵循库仑定律。又称库仑力（Coulomb force）。

两个静止带电体之间的静电力就是构成它们的那些点电荷之间相互作用力的矢量和。静电力是以电场为媒介传递的，即带电体在其周围产生电场，电场对置于其中的另一带电体施以作用力，且两个带电体受到的静电力相等。

库仑定律表明，静电力作功与路径无关，是保守力（见势能），所以静电场（electrostatic field）是保守场，也称势场、非旋场，其电力线是不闭合的，可以引入电势（标量）来描述它。在产生静电场的电荷之间作用着静电力。

库仑定律可以计算两个点电荷之间的力，但对更为复杂的带电系统，用库仑定律去计算其中一个物体受到所有其他物体上电荷的作用力是很麻烦的,即使对计算充电平行板电容器两极板间的力这种简单的情况也是如此。

在化学中，静电力是一种分子间作用力（intermolecular force）。极性分子有偶极距，偶极分子之间存在静电相互作用，这种分子间的相互作用称为静电力。所以静电力只存在于极性分子之间。

库仑定律是法国物理学家库仑（C.A.Coulomb,1736——1806）在前人工作的基础上，通过与牛顿万有引力定律的类比和自己大量的实验研究，在1785年提出来的。

电场力做功和电势能的关系

电势和电场的关系如下：

电场是带电物质（场源）放出的,电场是一种物质,其他场也是.电势--电场中某位置相对于此电场的电势能,两点间的电势能的差值就是电压,也叫电势差。

静电场的标势称为电势，或称为静电势。在电场中，某点电荷的电势能跟它所带的电荷量（与正负有关，计算时将电势能和电荷的正负都带入即可判断该点电势大小及正负）之比，叫做这点的电势也可称电位，通常用φ来表示。

电势是从能量角度上描述电场的物理量，电场强度则是从力的角度描述电场。电势差能在闭合电路中产生电流（当电势差相当大时，空气等绝缘体也会变为导体）。电势也被称为电位。

定理定律：

在静电学里，电势（electric potential）（又称为电位）定义为：处于电场中某个位置的单位电荷所具有的电势能与它所带的电荷量之比。电势只有大小，没有方向——是标量，其数值不具有绝对意义，只具有相对意义。

在电场中，某点的电荷所具的电势能跟它的所带的电荷量之比是一个常数，它是一个与电荷本身无关的物理量，它与电荷存在与否无关，是由电场本身的性质决定的物理量。

电势是描述静电场的一种标量场。静电场的基本性质是它对放于其中的电荷有作用力，因此在静电场中移动电荷，静电场力要做功。但静电场中沿任意路径移动电荷一周回到原来的位置，电场力所做的功恒为零，即静电场力做功与路径无关，或静电场强的环路积分恒为零。

静电场的这一性质称为静电场的环路定理。根据这一性质可引入电势来描述电场，就好像在重力场中重力做功与路径无关，可引入重力势描述重力场一样。电场中某一点的电势定义为把单位正电荷从该点移动到电势为零的点，电场力所做的功。

电场力做功与电势能的关系

电场力做功和电势能的关系：两者呈现反比关系，当电场力做正功则电势能会减小，而电场力做负功时电势能会增大。

电场力是当电荷置于电场中所受到的作用力，或是在电场中对移动自由电荷所施加的作用力。电场力大小可以由库仑定律计算，也可以用其它公式计算。当有多个电荷同时作用时，其大小及方向遵循矢量运算规则。

如果是外力使电势能增加，那么其他形式的能转化为电势能，外力做正功，电场力做负功，电势能增加；如果是电场力使物体运动，那么电势能转化为动能，电场力做正功，物体动能增加，电势能减小。

如果是物体运动使电势能增加，那么动能转化为电势能，物体动能减少，电场力做负功，电势能增加。

电势能的相互作用：

一个高速电子向原子方向运动的过程中，如果距离r非常的小，原子的“自身能”将对电子产生影响。原子内部是电平衡的，而原子的质子与核外电子具有电荷量，因此将通过电场作用于高速电子。

此时，电子的电势能变化量不能完全由上式计算。因为相互作用情况下，电子也通过电场作用于核外电子。

在电场力的相互作用下，电子和原子核外电子都将偏离轨道，而留下一个“空位”。此时原子的外层电子会向内层的这个位置跃迁，并且发射出和能级间距能量相等的高频射线，称为“标识X射线”，或“特征X射线”。

原子序数大于（含）锂Li原子的元素，都具有2个或以上能级能够发生跃迁。跃迁发射的能量与原子序数有关，反映了原子的本质特征，可以通过测定发射的能量来对原子进行标识。

电场力做功和电势能的关系为反比关系，当电场力做正功则电势能会减小，而电场力做负功时电势能会增大。

1、电场力做功与电势能的关系解释

当电场力对电荷做正功时，电势能减小；当电场力对电荷做负功时，电势能增加。具体来说，当正电荷在电场中沿着电场线方向移动时，电场力对电荷做正功，导致电势能减小；而当负电荷在电场中沿着电场线方向移动时，电场力对电荷做负功，导致电势能增加。

反之，当正电荷逆着电场线方向移动时，电场力对电荷做负功，电势能增加；负电荷逆着电场线方向移动时，电场力对电荷做正功，电势能减小。

2、电位移矢量和电场强度的关系

电位移矢量和电场强度的关系是正比例关系。电位移矢量（符号D）是在讨论静电场中存在电介质的情况下，电荷分布和电场强度的关系时引入的辅助矢量。它是一个用以描述电场的辅助物理量。电场强度（符号E）是用来表示电场的强弱和方向的物理量。

在电场中某一点，试探点电荷（正电荷）在该点所受电场力与其所带电荷的比值是就是电场强度。实验表明，电位移矢量越大，电场强度就会越高。电位移矢量和电场强度的关系可以通过以下公式表示：D=ε? * E，其中D表示电位移矢量，ε?表示真空介电常数，E表示电场强度。

如何判断电场力做功的正负

1、根据力和位移的夹角：

当电场力的方向与电荷移动的方向夹角小于90度时，电场力做正功；当夹角大于90度时，电场力做负功。

2、根据电势能的变化：

当电场力对电荷做正功时，电势能减小；当电场力对电荷做负功时，电势能增加。

3、分析动能的变化：

若电荷只受电场力作用，当电场力做正功时，动能增大，电势能减少；当电场力做负功时，动能减小，电势能增加。

4、根据电荷的性质：

对于正电荷，沿着电场线的方向移动时，电场力做正功；逆着电场线的方向移动时，电场力做负功。对于负电荷，沿着电场线的方向移动时，电场力做负功；逆着电场线的方向移动时，电场力做正功。

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