Физика. Потенциал электрического поля. Потенциал системы точечных зарядов. Эквипотенциальные поверхности.

Потенциал электрического поля представляет собой скалярную физическую величину, численно равную потенциальной энергии единичного положительного точечного (пробного) заряда, помещенного в данную точку поля

 .

где П — потенциальная энергия точечного заряда q, находящегося в данной точке поля (при условии, что потенциальная энергия заряда, удаленного в бесконечность, равна нулю).

Потенциальная энергия заряда q в электрическом поле вычисляется по формуле

 .

Потенциал, создаваемого системой точечных зарядов (принцип суперпозиции электрических полей), равен алгебраической сумме потенциалов, создаваемых в данной точке поля каждым из зарядов системы:

 ,

где j_i—потенциал в данной точке поля, создаваемого i-м зарядом.

Потенциал поля, создаваемого точечным зарядом q на расстоянии r

Работа сил поля по перемещению заряда q из точки поля с потенциалом φ₁ в точку с потенциалом φ₂

A₁₂ = q (φ₁ – φ₂).

Эквипотенциальные поверхности – поверхности равного потенциала. Они всегда перпендикулярны линиям напряженности.

Связь между потенциалом и напряженностью электрического поля.

Связь потенциала с напряженностью:

а) в общем случае:  или  (i, j, k – единичные вектора, направленные вдоль осей X,Y,Z, соответственно);

б) в случае однородного поля: E = (φ₁ – φ₂)/d (d – расстояние между параллельными эквипотенциальными поверхностями с потенциалами φ₁и φ₂).