Эквипотенциальные поверхности. Связь напряженности электростатического поля с потенциалом

Эквипотенциальная поверхность — это поверхность, на которой скалярный потенциал данного потенциального поля принимает постоянное значение. Другое, эквивалентное, определение — поверхность, в любой своей точке ортогональная силовым линиям поля.

Поверхность проводника в электростатике является эквипотенциальной поверхностью. Кроме того, помещение проводника на эквипотенциальную поверхность не вызывает изменения конфигурации электростатического поля. Этот факт используется в методе изображений, который позволяет рассчитывать электростатическое поле для сложных конфигураций.

Электрическое поле совершает работу:

Эту работу согласно формуле (14.19) можно выразить через разность потенциалов в точках 1 и 2:

Приравнивая выражения для работы, найдем модуль вектора напряженности поля Формула (14.21) показывает: чем меньше меняется потенциал на расстоянии , тем меньше напряженность электростатического поля. Если потенциал не меняется совсем, то напряженность поля равна нулю. напряженность электрического поля направлена в сторону убывания потенциала.