Потенциал – физическая величина, равная работе, совершаемой силой Кулона по перемещению единичного положительного заряда из данной точки поля в бесконечность.

Эта работа численно равна работе, совершаемой внешними силами (против сил электростатического поля) по перемещению единичного положительного заряда из бесконечности в данную точку поля.

Единицей потенциала (разность потенциалов) является 1 В – потенциал такой точки поля, в которой заряд в 1 Кл обладает потенциальной энергией 1 Дж (1 В = 1 ).

Для графического изображения распределения потенциала электростатического поля пользуются эквипотенциальными поверхностями, во всех точках которых потенциал j имеет одно и тоже значение.

Линии напряжённости всегда перпендикулярны к эквипотенциальным поверхностям.

Напряжённость электростатического поля связана с потенциалом j соотношением

(9.10)

где = grad j - градиент потенциала – физическая величина, характеризующая быстроту изменения потенциала в пространстве по нормали к эквипотенциальной поверхности. Знак «минус» показывает, что вектор напряжённости электростатического поля направлен в сторону убывания потенциала (рис.9.1). Общая формула для расчёта разности потенциалов электростатического поля, созданного любым по форме и размерам заряженным телом, может быть записана в виде

(9.11)

Рис.9.1

Разность потенциалов равномерно заряженной сферы (точечного заряда)

(9.12)

Разность потенциалов равномерно заряженного цилиндра (нити)

(9.13)

где - линейная плотность заряда, .