La energía potencial de una carga eléctrica que depende de su posición en un campo eléctrico. Por tanto, es conveniente introducir energética característica de los puntos de un campo eléctrico. Ya que la fuerza de, actúa sobre la carga q en un campo eléctrico, es directamente proporcional a la carga q, el trabajo de fuerza del campo cuando se mueve la carga también es directamente proporcional a la carga q. Por lo tanto, y la energía potencial de la carga en cualquier punto de un campo eléctrico es directamente proporcional a dicha carga:

P_En = f_Enq. (15.8)

El factor de proporcionalidad f_En para cada un determinado punto de un campo permanece constante y puede servir energética característica de campo en este punto.

Respuesta energética f del campo eléctrico en ese punto se denomina capacidad de campo en este punto. La capacidad se mide la energía potencial de la carga positiva de un único, está en un punto determinado del campo:

f_En = P_En/q. (15.8y)

El potencial de un punto de un campo eléctrico es igual al trabajo, se lleva a cabo por las fuerzas del campo cuando se mueve de un único positivo de la batería a partir de este punto en el infinito.

Potencial del campo en este punto se puede calcular teóricamente. Se define la magnitud y la ubicación de las cargas, crean el campo, y medio ambiente. Debido a la complejidad de los cálculos aquí nosotros no vamos a dar. Anotaremos sólo la fórmula de la capacidad de campo de un mapa de la carga q, obtenida como resultado de este cálculo.

Si la distancia de la carga q hasta el punto de 1, en la que se calcula el potencial de, designar a través de la r₁ (figura. 15.11), puede mostrar, que el potencial en ese punto:

f₁ = q/4пԑ_Cr₁. (15.9)

Notaremos, que por esta misma fórmula se calcula el potencial del campo, creado por la carga q, que está distribuido uniformemente sobre la superficie de la bola, para todos los puntos de, fuera de la bola. En este caso, r₁ indica la distancia desde el centro de la bola hasta el punto de 1. (Piense, cuando se calcula según la fórmula (15.9) el potencial es positivo y cuando el negativo.)

Se debe tener en cuenta, que el potencial de los campos de la carga positiva disminuye cuando se aleja de la carga de la, y el potencial del campo de la carga negativa — aumenta. Dado que el potencial es una magnitud escalar, lo, cuando el campo creado muchas cargas, el potencial en cualquier punto del campo es rectangular a la suma de los potenciales de, creados en este punto cada carga por separado.

El trabajo de las fuerzas de campo se puede expresar mediante una diferencia de potencial. Recordemos, que el trabajo al mover la carga q_etc entre los puntos de 1 y 2 (figura. 15.11) se define por la fórmula (15.6y):

A₁₂ = -PA₂₁= -(P₂ - P₁).

Sustituyendo P el valor de la fórmula (15.8), recibiremos:

A₁₂ = -(f₂q_etc — f₁q_etc) = -q_etc(f₂— f₁) = — q_etcDf.

Utilizando, en lugar del incremento de la capacidad Df= f₂— f₁ diferencia de potencial inicial y final de los puntos de la trayectoria de la f₁— f₂, recibiremos:

A₁₂ = q_etc(f₁— f₂).

Una diferencia de potencial (f₁— f₂) se llama tensión entre los puntos de 1 y 2 por U₁₂. Por lo tanto:

A₁₂ = q_etcU₁₂

Bajando los índices de, recibiremos:

Y = qU. (15.10)

Por lo tanto, el trabajo de fuerza del campo cuando se mueve una carga de el entre dos puntos de un campo es directamente proporcional a la tensión entre estos puntos.

Sacaremos de (15.10) unidad de tensión U en c:

U=A/q=1 j/1 Kl=1 j/M=1 kg*m²/(con³*Y)=1 En.

En el SI por la unidad de tensión se toma voltios (En). Вольтом se llama es el voltaje (una diferencia de potencial) entre dos puntos de un campo de, que, moviendo la carga en 1 Teclado de un punto a otro, el campo hace el trabajo en 1 J.

Notaremos, que, en la práctica, las cargas siempre se mueven entre dos determinados puntos de campos, por lo tanto, a menudo es importante conocer el voltaje entre cada uno de los puntos, y no de sus capacidades.

De la fórmula (15.9) se ve, que en todos los puntos del campo, se encuentran a una distancia r₁ puntual de la carga q (figura. 15.11), el potencial de f₁ será la misma. Todos estos puntos se encuentran en la superficie de la esfera, se describe el radio r₁ desde el punto de, en la que se encuentra el mapa de la carga q.

La superficie de la, todos los puntos que tienen el mismo potencial de, se llama эквипотенциальной (del latín "экви" igual). Los cortes de tales superficies potenciales de la f₁ y f₂ para el campo de mapa de bits de la carga en la figura. 15.11 mostrando círculos. Para эквипотенциальной de la superficie de la justa proporción

s = const.. (15.11)

Resulta, que la tensión de línea del campo eléctrico siempre son normales a superficies эквипотенциальным. Esto significa, que el trabajo de fuerza del campo cuando se mueve una carga de эквипотенциальной de la superficie es igual a cero. (Muestre, que esta conclusión también debe directamente de la fórmula (15.10).)

Ya que el trabajo de fuerza del campo cuando se mueve una carga de el, solo se define la diferencia de potencial entre el comienzo y el final de la ruta, cuando mueve una carga q desde un эквипотенциальной superficie a otra (potenciales que f₁ y f₂) este trabajo no depende de la forma de la ruta y es igual a A=q( f₁—f₂).

En el futuro, se debe recordar, que bajo la acción de las fuerzas del campo positivos, las cargas siempre se mueven de mayor capacidad a menor, mientras que los negativos viceversa.