2015-05-30
3664
Кроме напряженности, электрическое поле характеризуется другой величиной – потенциалом, которая является энергетическим параметром и определяется отношением работы по перемещению точечного положительного электрического заряда к величине этого заряда
. (81)
Действительно, пусть в поле заряда Q помещен точечный заряд q. Под действием силы F этот заряд будет перемещаться и будет, совершена работа (рис.38)
Рис.38
.(82)
Величина 
, равна потенциальной энергии точечного положительного заряда называется потенциалом электрического поля.
Работа будет выражена
(83)
Отсюда
.
Если q = +1, то разность потенциалов между двумя любыми точками поля численно равная работе при перемещении заряда из одной точки в другую.
Если φ2=0, то
.
Электрическое поле, так же как и гравитационное является потенциальным, то есть работа, совершаемая по перемещению заряда в нем не зависит от формы пути, а определяется разностью потенциалов между конечной и начальной точками и при перемещении по замкнутому контуру она равна нулю.
|
|
|
Если поле создается некоторой совокупностью электрических зарядов, то потенциал в любой точке определяется алгебраической суммой потенциалов создаваемых каждым зарядом, а напряженность поля равна геометрической сумме напряженностей. Это принцип суперпозиции (наложения) полей.
Кроме силовых, поле может быть изображено с помощью эквипотенциальных линий. Они ортогональны силовым. Например, наглядное представление однородного поля и поля дипольного заряда будет (рис.39),
Рис.39
Поверхность, во всех точках которой потенциал одинаков, называется эквипотенциальной.
Поскольку напряженность и потенциал характеризуют один и тот же объект – электрическое поле, они связаны между собой (рис.40).
Действительно, пусть заряд q перемещается из точки с потенциалом φ1 в точку с потенциалом φ2. Будет совершена работа
,
или
.
Из равенства 
следует
. (84)
Рис.40
Напряженность поля равна по величине и противоположна по направлению градиенту потенциала
