Работа сил электростатического поля по перемещению заряда сопровождается изменением потенциальной энергии этого заряда.

ПРИНЦИП СУПЕРПОЗИЦИИ ПОТЕНЦИАЛОВ.

ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ. ПОТЕНЦИАЛ.

 

Известное соотношение между элементарной работой δA и приращением потенциальной энергии dU:

. (23.4)

Положим в (23.4):

dU = q₀ dj, (23.5)

где j − некоторая скалярная величина, которая получила название потенциала.

Если потенциал поля в точке 1 равен j₁ , а в точке 2 − j₂ , то интегрируя (23.4), получим для приращения потенциальной энергии:

. (23.6)

Можно сказать, что потенциал − это величина, численно равная потенциальной энергии единичного положительного заряда в данной точке поля.

Обозначим A₁₂ работу по перемещению единичного положительного заряда из точки 1 поля в точку 2. Проинтегрировав (23.4), получим A₁₂ = −DU. Используя соотношение (23.6), получим для единичного заряда:

. (23.6)

Величина j₁ − j₂получила название разности потенциалов, которая численно равна работе по перемещению единичного положительного заряда из точки 1 поля в точку 2.

Если изменить потенциал поля в данной точке на некоторую величину, то на такую же величину изменятся и потенциалы во всех других точках поля. Поэтому, потенциал j определяется с точностью до произвольной аддитивной постоянной.

Значение этой постоянной не играет роли, так как все электрические явления зависят только от напряженности электрического поля, которая в свою очередь определяется не самим потенциалом в данной точке поля, а разностью потенциалов в соседних точках поля.