Lādiņu sistēmas potenciālā enerģija: skaitliski

Apskatīt video Khan Academy platformā: Khan AcademyPotential energy of a system of charges: Numerical

Nav transkriptu

Eksperta komentārs

Šajā video tiek skaidrots elektriskā lauka veiktais darbs un potenciālās enerģijas izmaiņas divās situācijās, aplūkojot sistēmu ar trim lādiņiem.

Pirmajā gadījumā viens lādiņš tiek pārvietots uz punktu ar lielāku potenciālu, kamēr pārējie lādiņi paliek nekustīgi. Izmantojot analoģiju ar gravitācijas lauku, tiek uzsvērts, ka elektriskais lauks šajā procesā veic negatīvu darbu, savukārt ārējs spēks (kas pārvieto lādiņu) – pozitīvu darbu. Tiek īpaši akcentēts, ka veiktais darbs nav atkarīgs no trajektorijas, bet tikai no sākuma un beigu stāvokļa. Video parādīta arī darba aprēķināšanas loģika.

Otrajā gadījumā tiek aplūkota situācija, kur visi trīs lādiņi tiek pārvietoti, samazinot attālumus starp tiem divas reizes. Šeit tiek analizēts, kā mainās sistēmas potenciālā enerģija un kā to var interpretēt kā elektriskā lauka veikto darbu.

Video gaitā jēdzieni darbs un potenciālā enerģija vietām tiek lietoti kā sinonīmi, kas ir konceptuāli pieļaujami, bet prasa precizitāti skolas kursa kontekstā.

Jēdzieni: lādiņš, attālums starp lādiņiem, elektriskā lauka darbs, lādiņa potenciāla enerģija.

Piezīme par apzīmējumiem. Video potenciālo enerģiju apzīmē ar PEePE_\mathrm{e} vai UeU_\mathrm{e}, savukārt mācību literatūrā latviešu valodā potenciālajai enerģijai parasti izmanto apzīmējumu WpW_\mathrm{p}. Darba apzīmējumam video tiek izmantots apzīmējums WW, savukārt mācību literatūrā latviešu valodā darbu parasti apzīmē ar AA.