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:

$\mathrm{\phi }=\frac{{𝑊}_{\mathrm{е}}}{𝑞}$.

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

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

где $𝑘=\frac{1}{4\mathrm{\pi }{\mathrm{\epsilon }}_0}=9\cdot {10}^9\frac{\mathrm{Н}}{{\mathrm{м}}^2},$ электрическая постоянная ${\mathrm{\epsilon }}_0=\mathrm{8,85}\cdot {10}^{-12}\frac{{\mathrm{К}\mathrm{л}}^2}{\mathrm{Н}\cdot {\mathrm{м}}^2}.$

• 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 и равна напряжению U:

$\mathrm{\Delta }\mathrm{\phi }=\frac{𝐴}{𝑞}=𝑈$.

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