探究用热力学方法计算电极电势的公式

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探究用热力学方法计算电极电势的公式
电势能公式:ep=wao=q·φa=qua(ep表示电势能,φa表示a点的电势):当
φa\ue0时,q\ue0,则ep\ue0,q\uc0,则ep\uc0;当φa\uc0时,q\ue0,则ep\uc0,
q\uc0,则ep\ue0。

wab=epa-epb。

1、电势能各类公式
(1)电势与电势差:uab=φa-φb,uab=wab/q=-δeab/q
(2)势能:ea=qφa{ea:带电体在a点的电势能(j),q:电量(c),φa:a点的电势(v)}电势能的变化δeab=eb-ea{带电体在电场中从a位置到b位置时电势能的差值}
电场力做功与电势能变化δeab=-wab=-quab(电势能的增量等于电场力做功的负值)
2、排序电势的方法
一般说来,计算电势的方法有两种。

第一种方法是由电势的定义式通过场强的线积分
来计算;另一种方法是下面马上就要介绍的电势叠加原理。

对不同的带电体系,本质上讲
上述两种方法都能够计算出电势,但是选择不同的方法计算的难易程度是大不相同的。

(1)点电荷电场的电势:点电荷电场中任一一点的电势大小,称为点电荷电势公式。

公式中视q的差值,电势v可正可负。

在也已点电荷的电场中,各点电势均为正值,距电
荷越远的点,电势越高,与r成反比。

在负点电荷的电场中,各点的电势均为负,距电荷
越远的点,电势越高,无穷远处电势为零。

难窥见,在以点电荷为心的任意球面上电势都
就是成正比的,这些球面都就是等势面。

(2)电势的叠加原理:e表示总电场,e1,e2,…为单个点电荷产生的电场。

根据电势的定义式,并应用场强叠加原理,电场中a点的电势可表示为上式最后面一个等号右侧
被求和的每一个积分分别为各个点电荷单独存时在a点的电势。

即有式中vai是第i个点
电荷单独存在时在a点产生的电势。

3、电势能变化量
(1)电场力做的功与电势能变化量
起点和终点状态恒定的点电荷,电场力作功与电势能变化量的关系:电势能的变化量
也可以则表示为△ep=epb-epa,因此存有wab=-△ep 。

(2)动能变化量与电势能变化量
根据能量守恒定律还可以获得,通常情况下,并无外力作功的运动电荷,动能变化量
与电势能变化量的关系:如果就是外力并使电势能减少,那么其他形式的能转变为电势能,外力搞势函数,电场力做负功,电势能减少;如果就是电场力并使物体运动,那么电势能
转变为动能,电场力搞势函数,物体动能减少,电势能增大;如果就是物体运动并使电势
能减少,那么动能转变为电势能,物体动能增加,电场力做负功,电势能减少。

在静电学里,电势能(electric potential energy)就是处在电场的电荷分布所具备的势能,与电荷分布在系统内部的组态有关。

电势能的单位就是焦耳。

电势能与电势相同。

电势定义为处在电场的电荷所具备的电势能每单位电荷。

电势的单位就是伏特。

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