Потенциал. Связь между напряженностью электрического поля и потенциалом

Потенциалом называется скалярная величина, равная отношению потенциальной энергии, которой обладает пробный заряд, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда

Потенциал поля точечного заряда q выражается формулой

Работу сил поля над зарядом q ₀ можно выразить через разность потенциалов

Разность потенциалов (φ ₁ - φ ₂) равна напряжению U

Тогда работа по перемещению заряда в электрическом поле равна

За единицу потенциала принят вольт (В),

Существует связь между двумя характеристиками электрического поля: потенциалом и напряженностью. Для того, чтобы эту связь установить, надо вычислить работу по перемещению заряда q на расстояние d. Получим ее для однородного электрического поля, т. е. при . По формуле (2.3) .

По формулам механики (1.25)

.

По формулам работы в электричестве (2.17)

.

Приравнивая работы, получим

Здесь d - расстояние вдоль линии напряженности между двумя точками с потенциалами φ ₁ и φ ₂.

Согласно формуле (2.19), напряженность электрического поля выражается в вольтах на метр, причем