Теория:
С точки зрения теории близкодействия на заряд, находящийся в электрическом поле, действует сила электрического поля. При перемещении заряда из одной точки в другую данное поле совершает работу.
Пусть пластины расположены вертикально (рис. \(1\)), при этом левая пластина заряжена отрицательно, а правая — положительно. Тогда работа \(A\), совершаемая полем при перемещении положительного заряда \(q\) из точки \(1\), находящейся на расстоянии \(d_{1}\) от левой пластины, в точку \(2\), расположенную на расстоянии \(d_{2}\) от неё (точки \(1\) и \(2\) лежат на одной силовой линии) равна:
Пусть пластины расположены вертикально (рис. \(1\)), при этом левая пластина заряжена отрицательно, а правая — положительно. Тогда работа \(A\), совершаемая полем при перемещении положительного заряда \(q\) из точки \(1\), находящейся на расстоянии \(d_{1}\) от левой пластины, в точку \(2\), расположенную на расстоянии \(d_{2}\) от неё (точки \(1\) и \(2\) лежат на одной силовой линии) равна:
\(A=qE(d_{1}-d_{2})=qEΔd\).
Поскольку работа электростатической силы не зависит от формы траектории точки её приложения, то её работа равна изменению потенциальной энергии, взятому с противоположным знаком:
\(A=-(Wп_{2}-Wп_{1})=-ΔWп.\)
Следовательно, потенциальная энергия заряда в однородном электростатическом поле равна:
\(Wп=qEd\).
Если поле совершает положительную работу, то потенциальная энергия заряженного тела в поле уменьшается: \(Wп<0\), и наоборот.
Потенциальная энергия взаимодействия двух зарядов выражается формулой:
\(W=\frac{kq_1q_2}{r}\), где \(r\) — расстояние между зарядами.
Рис. \(1\). Перемещение заряда
из точки \(1\) в точку \(2\)