4. Работа перемещения заряда в электрическом поле. Потенциал.
На всякий заряд в электрическом поле действует сила, которая может перемещать этот заряд. Определить работу А перемещения точечного положительного заряда qиз точки О в точкуn, совершаемую силами электрического поля отрицательного зарядаQ. По закону Кулона сила, перемещающая заряд, является переменной и равной
гдеr-переменное расстояние
между зарядами.
Тогда
;
Это выражение можно получить так
Величина
представляет
собой потенциальную энергиюWп
заряда в данной точке электрического
поля:
Знак (-) показывает, что при перемещении заряда полем его потенциальная энергия убывает, переходя в работу перемещения.
Величина
равная
потенциальной энергии единичного
положительного заряда (q=+1),
называется потенциалом электрического
поля.
Тогда
Для q=+1
Таким образом, разность потенциалов двух точек поля равна работе сил поля по перемещению, единичного положительного заряда из одной точки в другую.
Потенциал точки электрического поля равен работе по перемещению единичного положительного заряда из данной точки на бесконечность.
Единица измерения
-
Вольт =Дж/Кл
Работа перемещения заряда в электрическом поле не зависит от формы пути, а зависит только от разности потенциалов начальной и конечной точек пути.
Поверхность, во всех точках которой потенциал одинаков, называется эквипотенциальной.
Напряженность поля является его силовой характеристикой, а потенциал –энергетической.
Связь между напряженностью поля и его потенциалом выражается формулой
,
Знак (-) обусловлен тем, что напряженность
поля направлена в сторону убывания
потенциала, а
в сторону возрастания потенциала.
5. Использование электрического поля в медицине.
Франклинизация,или «электростатический душ», представляет собой лечебный метод, при котором организм больного или отдельные участки его подвергаются воздействию постоянного электрического поля высокого напряжения.
Постоянное электрическое поле при процедуре общего воздействия может достигать 50 кВ, при местном воздействии 15-20кВ.
Механизм лечебного действия.Процедуру франклинизации проводят таким образом, что голова больного либо другой участок тела становятся как бы одной из пластин конденсатора, в то время как второй является электрод, подвешенный над головой, или устанавливаемый над местом воздействия на расстоянии 6-10см. Под влиянием высокого напряжения под остриями игл, закрепленных на электроде, возникает ионизация воздуха с образованием аэроионов, озона и окислов азота.
Вдыхание озона и аэроионов вызывает реакцию сосудистой сети. После кратковременного спазма сосудов происходит расширение капилляров не только поверхностных тканей, но и глубоких. В результате улучшаются обменно-трофические процессы, а при наличии повреждения тканей стимулируются процессы регенерации и восстановления функций.
В результате улучшения кровообращения, нормализации обменных процессов и функции нервов происходит уменьшение головных болей, повышенного артериального давления, повышенного сосудистого тонуса, урежению пульса.
Применение франклинизации показано при функциональных расстройствах нервной системы