一、电势能:电场中的“能量储备”
存在于电场当中的电荷存在着电势能,这与重力场之中的重力势能类似,它是由电荷以及电场共同来决定的。
这是关于电势能的定义,电荷于电场中的某一个点所具有的电势能,等同于静电力将其从所在的这个点移动到零势能位置时所做的功高中物理电势x图像,也就是Ep等于静电场力所做的功。
• 特点:
跟电荷的正或负相关,同电场的具体性质牵扯,和所处位置存在关联(类比:重力势能跟物体的质量有联系,与重力场的状况有关系,和所处的高度有牵扯)。
零势能点可任意选取(通常选无穷远或大地为零势能点)。
变化规律是起步网校,当静电力做正功的时候,电势能会减少,当静电力做负功(也就是克服静电力做功)时,电势能会增加,(这里有个公式WAB = EpA - EpB)。


二、电势:描述电场的“能的属性”
能够表征电场本身性质的物理量是电势,它和放入的试探电荷没有关系高中物理电势x图像,就如同重力场里的“高度”那般。
存在这样一个定义,电场当中有某一个点,这个点存在电势ψ,它等于该点的电势能Ep,与试探电荷电荷量q的比值,也就是(ψ = Ep/q)。
• 单位:伏特(V),1V = 1J/C。
• 高低判断:

沿电场线方向,电势逐渐降低(核心规律,必须牢记)。
处于高电势之处,正电荷所具有的电势能很大,而负电荷具有的电势能却很微小,(电势能公式为Ep = qψ,要留意电荷正负对于得出结果所产生的影响)。

三、电势差:两点间的“电势之差”
用于衡量电场力做功本领的物理量是电势差(电压),它和零势能点毫无关联。
规定,在电场里面,存在A、B这两点,其电势差被定义为UAB ,它等于ψA减去ψB。
二者与静电力做功存有联系,具体如此,静电力做功的计算式为WAB= qUAB,也就是说静电力所做的功相当于电荷量跟电势差相乘的结果,且此计算跟路径并无关联,无需去考虑路径情况。
常见的场景是匀强电场,电势差跟距离存在这样的关系,即U等于Ed,这里的d是沿着电场方向的距离,并非直线距离。
四、解题关键:3个核心思路
1. 明确“三个量”的关系:
将电势能跟电势,通过Ep=qψ进行连接,要留意符号:对于正电荷q把它取为正,而对于负电荷则取为负。

利用WAB}= EpA- EpB= qUAB,来对做功以及能量变化进行分析。
2. 结合电场线判断电势高低:
通过绘制电场线(或者明确电场线的方向),沿着电场线的方向电势会降低,进而确定ψA与ψB的大小关系。
3. 匀强电场用“ U = Ed ”简化计算:
若已知电场强度是 E,且沿的是电场方向的距离为 d,那么就能够直接去求电势差;另外反过来讲,也是如此这般。

五、易错点避雷
将“电势”跟“电势能”搞混:在电场当中,电势属于电场自身所具备的特性(此特性与电荷没有关联),而电势能是由电荷以及电场共同产生的(该能量与电荷存在关系)。
在进行计算的时候,需要把电荷的正负以及电势的正负都带进去,就像那种情况,负电荷处于负电势的地方,电势能是有可能为正的,要忽略符号。
对“U = Ed”存在误用情况,d所要求的必须是沿着电场方向的距离,要是路径跟电场线存在夹角,那就需要使用投影长度。
倘若掌握了这些内容,从电荷于电场里的能量发生变化,一直到电路之中的电压展开分析,电势能跟电势相关的问题便能够轻松实现突破!尝试运用它去解析正电荷处在匀强电场当中的运动轨迹,是不是会显得更加清晰明了呢?
