• Физика
• 11 класс

Потенциал электростатического поля φ показывает потенциальную энергию, приходящуюся на единичный положительный пробный заряд в данной точке. Его определяют отношением потенциальной энергии заряда к величине этого заряда: φ = Wₚ/q. Разность потенциалов между точками характеризует работу поля при перемещении заряда и связана с ней формулой A₁₂ = q(φ₁ − φ₂). Для поля точечного заряда потенциал зависит от заряда источника и расстояния до него: φ = kQ/r, если потенциал на бесконечности принят равным нулю. Потенциал является скалярной величиной, поэтому при наложении полей потенциалы складывают алгебраически. Поверхности, во всех точках которых потенциал одинаков, называют эквипотенциальными; при перемещении заряда вдоль такой поверхности работа электростатического поля равна нулю.

Ключевые факты

1. В Международной системе единиц потенциал измеряют в вольтах; 1 В равен 1 джоулю энергии на каждый кулон заряда.
2. Нулевой уровень потенциала выбирают условно; для изолированного точечного заряда обычно принимают φ = 0 на бесконечном расстоянии.
3. Потенциал поля нескольких зарядов в одной точке находят как алгебраическую сумму потенциалов, создаваемых каждым зарядом отдельно.
4. Если источник точечного поля положителен, потенциал в окружающих точках положителен; при отрицательном заряде источника он отрицателен.
5. Заземление проводника связывает его с Землёй, которую в школьных задачах обычно принимают за тело с нулевым потенциалом.
6. Поверхности равного потенциала пересекают линии напряжённости электрического поля под прямым углом.