Потенциал. Напряжение. Работа в электростатическом поле

• Электростатическое поле является потенциальным – его работа по перемещению заряда по замкнутой траектории всегда равна нулю.

• Потенциал φ точки электростатического поля – это отношение потенциальной энергии $W_{\mathrm{е}}$заряда q, помещённого в данную точку, к этому заряду:

$φ=\frac{W_{\mathrm{е}}}{q}.$

• Потенциал поля неподвижного точечного заряда q в данной точке поля, находящейся на расстоянии r от заряда, равен
  

  $φ=\frac{q}{4\mathrm{\pi }{\mathrm{\epsilon }}_0}\frac{1}{r},$

  где $k=\frac{1}{4\mathrm{\pi }{\mathrm{\epsilon }}_0}=9\text{⋅}{10}^9 \mathrm{Н}/{\mathrm{м}}^2,$ электрическая постоянная ${\mathrm{\epsilon }}_0=\mathrm{8,85}\text{⋅}{10}^{-12}{ \mathrm{К}\mathrm{л}}^2/\left(\mathrm{Н}\text{⋅}{\mathrm{м}}^2\right).$

• Однородно заряженная сфера во внешней области пространства создаёт такое же поле, как и заряд $q,$ помещённый в её центре.

• Разность потенциалов Δφ между точками равна отношению работы поля A по перемещению заряда q из одной точки в другую к величине заряда – это напряжение U:

$Δφ=\frac{A}{q}=U$.

• Потенциал измеряется в вольтах (В): 1 В = 1 Дж/1 Кл.