Разглядим связь напряженности и потенциала в электронном поле. Допустим, у нас есть какое-то положительно заряженное тело. Это тело окружено электронным полем. Перенесем в это поле положительный заряд, при переносе которого будет совершаться работа. Величина таковой работы прямо пропорциональна размеру заряда и зависима от его места перемещения в поле. Если возьмем отношение величины совершенной работы А к величине переносимого заряда q, то величина таковой связи A/q не будет зависима от величины заряда, который переносится, а будет зависима только от выбора точек перемещения, при этом форма пути значения не имеет.

Внесем заряд в поле, перемещая его из безгранично отдаленной точки, напряженность поля которой приравнивается нулю. Величина связи работы, которую придется при всем этом выполнить против сил электрополя, к величине заряда, который переносится, будет зависима только от положения последней точки перемещения. Вследствие этого такая величина служит для свойства таковой точки поля.

Величину, которая измеряется отношением работы, выполняемой при переносе положительного заряда в определенную точку поля из бесконечности, к величине заряда, который перемещается, именуют потенциал поля.

Из определения видно, что в определенной точке потенциал поля равен работе, которая совершается при перемещении положительного заряда в данную точку из бесконечности.

Величину потенциала обозначают буковкой φ:

φ = A/q

Потенциал — величина скалярная. Потенциалы каждой точки поля позитивно заряженного тела владеют положительной величиной, а потенциалы поля тела с отрицательным зарядом владеют отрицательной величиной.

Продемонстрируем, что связь величины работы, которая совершается при переносе положительного заряд, к величине переносимого заряда приравнивается разности потенциалов точек перемещения.

Разность потенциалов 2-ух разных точек поля, при всем этом, именуют напряженностью поля меж такими точками. Если напряжение поля обозначить буковкой U, то связь меж напряженностью и потенциалом выражается при помощи равенства:

U = φ? — φ?

В этом определении потенциал безгранично удаленной точки будет приравниваться нулю. В таком случае молвят, что точкой нулевого потенциала может быть случайная точка поля, выбор ее совсем условен. Разность потенциалов 2-ух случайных точек поля не находится в зависимости от избранной точки нулевого потенциала.

В теоретических работах нулевой точкой потенциала выступает нескончаемо удаленная точка. А в практике — неважно какая точка земной поверхности.

Таким макаром, потенциал в физике — это величина, которая измеряется отношением работы при переносе положительного заряда с земной поверхности в определенную точку поля к величине данного заряда.

Связь меж напряженностью и потенциалом выражает характеристику электронного поля. При этом, если напряженность служит его силовой чертой и позволяет найти величину силы, которая действует на заряд в произвольно взятой точке этого поля, то потенциал — его энергетическая черта. По потенциалам в разных точках электрополя можем найти величину работы по перемещению заряда используя формулы:

A = qU, либо A = q(φ? — φ?),

где q — величина заряда, U – напряжение меж точками поля и φ?, φ? — потенциал точек перемещения.

Разглядим связь меж напряженностью и потенциалом в конкретном электронном поле. Напряженность Е во всякой точке такового поля схожа, а означает и сила F, которая действует на единицу заряда, тоже схожа и приравнивается Е. Из этого следует, что сила, которая повлияет на заряд q в данном поле, будет приравниваться F = qE.

Если дистанция меж 2-мя точками такового поля, приравнивается d, то при перемещении заряда совершится работа:

A = Fd = gEd = g(φ?-φ?),

где φ?-φ? -разность потенциалов меж точками поля.

Отсюда:

E= (φ?-φ?)/d,

т.е. напряженность однородного электронного поля будет равна разности потенциалов, которые приходятся на единицу длины, которую взяли по силовой полосы данного поля.

На малых расстояниях связь меж напряженностью и потенциалом определяется аналогично и в неоднородном поле, потому что хоть какое поле меж 2-мя близко расположенными точками можно принимать за однородное.