Потенциал электрического поля. Разность потенциалов (ЕГЭ-ОГЭ)

Электростати́ческий потенциа́л — скалярная энергетическая характеристика электростатического поля, характеризующая потенциальную энергию, которой обладает единичный положительный пробный заряд, помещённый в данную точку поля. Единицей измерения потенциала в Международной системе единиц (СИ) является вольт (В), 1 В = 1 Дж/Кл.

Электростатический потенциал равен отношению потенциальной энергии взаимодействия заряда с полем к величине этого заряда:

${\displaystyle \varphi ={\frac {W_{p}}{q_{p}}}.}$

Напряжённость электростатического поля ${\displaystyle E}$ и потенциал ${\displaystyle \varphi }$ связаны соотношением^[1]

${\displaystyle \int \limits _{A}^{B}\mathbf {E} \cdot \mathbf {dl} =\varphi (A)-\varphi (B),}$

Потенциал однородного поля ${\displaystyle E}$ в точке с абсциссой ${\displaystyle x}$ равен ${\displaystyle \varphi =-Ex}$. Поскольку ось ${\displaystyle X}$ совпадает с линией напряжённости поля, то с ростом координаты ${\displaystyle x}$ потенциал убывает. Иными словами, вектор напряжённости поля указывает направление убывания потенциала. Для потенциала поля точечного заряда ${\displaystyle q}$ на расстоянии ${\displaystyle r}$ от него:

${\displaystyle \varphi ={\frac {kq}{r}}}$