Теория:
Потенциал электрического поля
Потенциалом называют характеристику электрического поля, которая показывает, какой потенциальной энергией обладает единичный электрический заряд, помещённый в данную точку пространства.
То есть потенциал — это отношение кулоновской энергии заряда к величине этого заряда:
\(\boxed{\varphi=\frac{E}{q}}\). (\(1\))
Потенциал измеряется в \(Дж/Кл\) \(=\) \(В\).
\(\boxed{\varphi=\frac{E}{q}}\). (\(1\))
Потенциал измеряется в \(Дж/Кл\) \(=\) \(В\).
Потенциал однородного электрического поля:
\(\boxed{\varphi=-\vec{E} \cdot \vec{r}}\) (\(2\))
или:
\(\boxed{\varphi= - (E_x\cdot x+E_y \cdot y+E_z \cdot z)}\). (\(3\))
Потенциал поля точечного положительного заряда:
\(\boxed{\varphi=\frac{k q}{r}}\). (\(4\))
Принцип суперпозиции потенциалов
Потенциал электрического поля произвольной системы зарядов:
\(\boxed{\varphi=\varphi_1+\varphi_2+\varphi_3+\ldots }\). (\(5\))
Работа сил электрического поля
Поскольку потенциальная энергия может быть представлена в виде \(E=q \varphi\), то работа кулоновских сил:
\(\boxed{A=-\Delta E=- q\Delta \varphi} \). (\(6\))
\(\boxed{A=-\Delta E=- q\Delta \varphi} \). (\(6\))
Напряжение
Напряжением называют отношение работы кулоновских сил по перемещению заряда к величине этого заряда. Численно напряжение равно разности потенциалов между начальной и конечной точкой траектории:
\(\boxed {U=- \Delta \varphi= \frac{A}{q}}\). (\(7\))
\(\boxed {U=- \Delta \varphi= \frac{A}{q}}\). (\(7\))