• Скалярная физическая величина, равная отношению работы электрического поля при переносе электрического заряда из одной точки поля в другую к величине этого заряда, называется разностью потенциалов между этими точками, или напряжением между ними:
U = φ1 - φ2= A
q.
(3)
Здесь (φ1 - φ1) - разность потенциалов. Индексы 1 и 2 указывают на точки поля, между которыми перемещается заряд. Единицей измерения разности потенциалов в СИ является вольт:
[φ1 - φ2] = 1 Дж
Кл = 1В.
Из выражения (3) можно определить работу поля при перемещении заряда между двумя его точками:
Работа электрического поля при перемещении заряда между двумя его точками равна произведению заряда на разность потенциалов (напряжение) между ними:
A=q(φ1-φ2) = qU (4)
Сравнивая (1) и (3), получим формулу, связывающую напряженность и напряжение:
U= A
q= qEd
q = Ed →
E = U
d или E = φ1-φ2
d. (5)
Напряженность электрического поля направлена от точки поля с большим потенциалом к точке с меньшим потенциалом.
Потенциал электрического поля. Для выражения энергетической характеристики электрического поля в произвольной точке используется физическая величина, называемая потенциалом. Разность потенциалов между любой точкой электрического поля и точкой, принятой за нулевой потенциал, называют потенциалом поля в этой точке. Обычно вычисление потенциала производится относительно бесконечности.
• Потенциал - скалярная величина, численно равная работе поля по перемещению единичного положительного заряда в бесконечность при его отталкивании от положительного заряда q:
Потенциал обозначается символом φ. Единицей измерения потенциала в СИ
является вольт: [φ] = 1 Дж
Кл = 1В.
Потенциальная энергия заряда в электрическом поле. Так как электрическое поле является потенциальным, то к замкнутой системе заряд-электрическое поле можно применить теорему о потенциальной энергии.
• Работа, совершенная в потенциальном поле, равна изменению потенциальной энергии системы, взятому с противоположным знаком:
Здесь Wп1 и Wп2 - потенциальные энергии заряда в точках 1 и 2 поля (b).