Потенциал
Поскольку электростатическое поле является центральным, то оно консервативно. Работа по перемещению пробного заряда q' из точки 1 в точку 2 не зависит от пути и выражается, как
(1.8)
Для
центральной силы 
, потому что сила направлена
вдоль радиуса, и проекция dl на направление силы дает приращение модуля радиус-вектора.
Поток вектоpа напpяженности
электpического поля. Теоpема Гаусса Электpостатика лекции и конспекты по физике
Тогда
(1.9)
Для кулоновской силы, действующей на пробный заряд q' со стороны точечного заряда q, имеем
(1.10) Сила
тяжести и вес Курс лекций по физике
Работа сил консервативного поля может быть представлена как убыль потенциальной энергии Wp при переходе от точки 1 к точке 2:
| A12=Wp1-Wp2 |
(1.11) |
Тогда потенциальная энергия заряда q' в поле заряда q есть
(1.12)
Выбирая
константу так, чтобы Wp = 0 при 
,
имеем
(1.13)
Величина
называется потенциалом. Потенциал численно
равен потенциальной энергии, которой обладал бы в данной точке поля положительный
единичный заряд. Работа по переносу заряда q из точки 1 в точку 2 может быть записана
как
(1.14)
Тогда, так как потенциал на бесконечности положен равным нулю то можно сказать, что потенциал равен работе, которую совершают силы поля над единичным положительным зарядом при удалении его из данной точки на бесконечность.
Единицей потенциала является Вольт. 1В - это потенциал в такой точке, для перемещения в которую из бесконечности заряда в 1Кл нужно затратить работу в 1Дж.
В силу принципа суперпозиции потенциал поля, создаваемого системой зарядов равен алгебраической сумме потенциалов, создаваемых каждым из зарядов в отдельности:
(1.15)
Если заряд распределен непрерывно с объемной плотностью (r), то, переходя в (1.15) от суммирования к интегрированию по бесконечно малым зарядам dV, получим
|
|
(1.16) |
