Електростатичний потенціал

Потенціал електричного поля — енергетична характеристика електричного поля; скалярна величина, що дорівнює відношенню потенціальної енергії заряду в полі до величини цього заряду.

Електростатичний потенціал
Зображення
Розмірність
Формула [1][2]
Позначення у формулі , , і
Символ величини (LaTeX) [2], [2] і
Підтримується Вікіпроєктом Вікіпедія:Проєкт:Математика
Рекомендована одиниця вимірювання вольт[3][2] і kilogram square metre per cubic second ampered[2]
CMNS: Електростатичний потенціал у Вікісховищі

У електростатиці електростатичний потенціал визначається згідно із , де  — напруженість електричного поля.

Електростатичний потенціал визначений із точністю до довільної сталої. На практиці найчастіше за початок відліку слугує потенціал заряду на нескінченості, або потенціал землі.

У системі одиниць SI і на практиці вимірюється у вольтах.

Потенціал навколо точкового заряду ред.

Точковий заряд q створює в точці спостереження   електричне поле з напруженістю

 [4]

Згідно з означенням електростатичного потенціалу

 

де коефіцієнт, залежний від системи вимірювань — наприклад, у SI:

k = 9·109 В·м/Кл, q — величина заряду, r — відстань від заряду-джерела до точки, для якої розраховується потенціал.

В середовищі потенціал зменшується в   разів, де   — діелектрична стала.

Властивості ред.

Електростатичний потенціал має властивість адитивності: потенціал системи зарядів дорівнює сумі потенціалів, створених кожним із них.

 .

У випадку неперервного розподілу зарядів у просторі

 .

де ρ — густина заряду.

Часто для визначення електростатичного потенціалу зручно розв'язувати диференціальне рівняння, якому він задовольняє — рівняння Пуассона

 .

Електростатичний потенціал системи заряджених провідників ред.

На поверхні провідника електростатичний потенціал сталий, незалежно від форми провідника. Сталість потенціалу досягається перерозподілом зарядів. В такому випадку задачею електростатики є знаходження розподілу зарядів і водночас електростатичного потенціалу в просторі між цими зарядами, де потенціал задовольняє рівнянню Лапласа

 .

Див. також ред.

Примітки ред.

Література ред.

  • Кучерук І. М., Горбачук І. Т., Луцик П. П. Загальний курс фізики : навч. посібник у 3-х т. — Київ : Техніка, 2006. — Т. 2 : Електрика і магнетизм.