Разность потенциалов электрического поля
Потенциал электростатического поля в данной точке численно равен работе, которую совершают силы поля при перемещении единичного положительного заряда из данной точки в бесконечность.
То есть
где 
— потенциал, 
— работа, 
— положительный заряд.
Потенциал — величина скалярная. Потенциал считается положительным, если перемещение положительного единичного заряда из данной части поля в бесконечность совершается силами поля, и отрицательным, если силы поля препятствуют такому перемещению.
Поскольку работа в силовом поле равна разности потенциальных энергий двух точек поля, между которыми осуществляется перемещение, то
Работа равна разности энергий конечной и начальной точек, взятой с противоположным знаком: 
Потенциальная энергия точки в бесконечности принята равной нулю: 
— потенциальная энергия рассматриваемой точки поля. Выбор нулевого уровня потенциала произволен, так как физический смысл имеет не сам потенциал, а разность потенциалов, или напряжение поля.
Разность потенциалов (напряжение) между двумя точками поля равна отношению работы поля по перемещению заряда из начальной точки в конечную к этому заряду:
Поскольку работа по перемещению заряда в потенциальном поле не зависит от формы траектории, то, зная напряжение между двумя точками, мы определим работу, совершаемую полем по перемещению единичного заряда.
Если имеется несколько точечных зарядов, то потенциал поля в некоторой точке пространства определяется как алгебраическая сумма потенциалов электрических полей каждого заряда в этой точке:
Эквипотенциальной поверхностью, или поверхностью равного потенциала, называется поверхность, для любых точек которой разность потенциалов равна нулю. Это значит, что работа по перемещению заряда по такой поверхности равна нулю, следовательно, линии напряжённости электрического поля перпендикулярны эквипотенциальным поверхностям.
Эквипотенциальные поверхности однородного поля представляют собой плоскости, а точечного заряда — концентрические сферы.
Вектор напряжённости 
(как и сила 
) перпендикулярен эквипотенциальным поверхностям. Эквипотенциальной является поверхность любого проводника в электростатическом поле, так как силовые линии перпендикулярны поверхности проводника. Внутри проводника разность потенциалов между любыми его точками равна нулю.
В однородном электрическом поле напряжённость 
во всех точках одинакова, и работа по перемещению заряда параллельно на расстояние 
между двумя точками с потенциалами 
и 
равна:
или
Таким образом, напряжённость поля пропорциональна разности потенциалов и направлена в сторону уменьшения потенциала. Поэтому положительный заряд будет двигаться в сторону уменьшения потенциала, а отрицательный — в сторону его увеличения.
Единицей напряжения (разности потенциалов) является вольт. Согласно формуле (3.3), 
Разность потенциалов между двумя точками равна одному вольту, если при перемещении заряда в 1 Кл между этими точками поле совершает работу в 1 Дж.
Эта лекция взята со страницы лекций по всем темам предмета физика:
Возможно эти страницы вам будут полезны:
| Принцип суперпозиции электрических полей в физике |
| Потенциальность электростатического поля в физике |
| Проводники в электрическом поле в физике |
| Диэлектрики в электрическом поле в физике |
