2.Потенціал

Потенціальна енергія в електростатичному полі пропорційна заряду, тому відношення W_p до q не залежить від вміщеного в поле заряду. Це дозволяє ввести нову кількісну характеристику поля - потенціал - відношення потенціальної енергії до заряду: ,

[φ] = В = Дж/Кл.

Потенціал - скалярна фізична величина, що є енергетичною характеристикою електричного поля і визначає потенціальну енергію заряду q в довільній точці електричного поля.

Потенціал однорідного поля .

Потенціал поля точкового заряду .

Потенціал в довільній точці поля визначають як суму потенціалів, створених окремими точковими зарядами: φ = φ ₁ +  φ ₂ + … +  φ _n.

3.Різниця потенціалів. Напруга

Практичне значення має не сам потенціал, а його зміна. Оскільки W_p = q φ , то робота

A = - (W_p2 - W _p1) = - q(φ₂ - φ₁) = q(φ₁ - φ₂) = qU,

де U = (φ₁ - φ₂) - різниця потенціалів або напруга.

Вона дорівнює: U = (φ₁ - φ₂) = .

Різниця потенціалів або напруга між двома точками - це фізична скалярна величина, що дорівнює відношенню роботи поля, яка виконується для переміщення заряду із початкової точки поля в кінцеву, до величини цього заряду.

Напруга вимірюється у СІ у вольтах (В): .

Напруга U = 1 В, якщо під час переміщення заряду в 1 Кл із однієї точки в іншу поле виконує роботу в 1 Дж.

Знаючи потенціал в кожній точці поля, можна знайти напруженість поля. Між напруженістю електростатичного поля E і напругою існує зв'язок. Оскільки A = qE∆d і A = qU, то у разі рівності лівих частин рівними будуть і праві частини цих формул. Отже, звідси

.                      (4.1.11)

Ця формула показує:

1) чим менше змінюється потенціал на відстані ∆d, тим меншою є напруженість електричного поля;

2) якщо потенціал не змінюється, то напруженість дорівнює нулю;

3) напруженість електричного поля напрямлена в бік зменшення потенціалу.

Виходячи з формули (4.1.11), одиницею напруженості буде:

.