Leiskite mums įvertinti santykį tarp įtampos ir potencialoelektrinis laukas. Tarkime, kad turime tam tikrą teigiamą krūvį. Šis kūnas yra apsuptas elektrinio lauko. Mes perkelsime į šį lauką teigiamą mokestį, per kurį bus atliktas darbas. Tokio darbo dydis yra tiesiogiai proporcingas mokesčio dydžio ir priklausomai nuo jo vietos poslinkio srityje. Jei mes iš tobulo darbo santykiu į perduotą mokestį q vertė, tada šis santykis A / q vertė nebus priklausoma nuo mokestį, kuris yra pervedamos sumos, bet bus priklausoma nuo judėjimo kiekis pasirinkimas, kur kelio formos, yra nesvarbus.
Pristatome mokestį lauke, perkeldami jį išbegalinis atstumas, kurio lauko stipris lygus nuliui. Ryšio, kuris turi būti atliktas prieš elektrinio lauko jėgas, ryšys su perduoto krūvio dydžiu priklauso nuo tik paskutinio poslinkio taško padėties. Todėl ši vertė padeda apibūdinti tokį lauko tašką.
Vertė, kuri matuojama darbo santykiu,atliekamas perduodant teigiamą įkėlimą į tam tikrą lauko tašką nuo begalybės iki juda esančio krūvio kiekio, vadinamas lauko potencialu.
Iš apibrėžimo matyti, kad tam tikru momentu lauko potencialas yra lygus darbui, kuris vyksta tada, kai teigiamas krūvis juda į tam tikrą tašką nuo begalybės.
Potencialo vertė, pažymėta raidėmis φ:
φ = A / q
Potencialas yra skaliarinė vertė.Kiekvieno teigiamai įkrauto kūno lauko taško potencialas turi teigiamą reikšmę, o kūno su neigiamu krūviu lauko potencialas turi neigiamą reikšmę.
Pabandykime įrodyti, kad darbo krūvio, atlikto per teigiamą krūvį perduodamo mokesčio dydžiui, santykis yra lygus perviršio taškų potencialiam skirtumui.
Galimas dviejų skirtingų lauko taškų skirtumas,tuo pačiu metu vadinamas lauko stiprumu tarp tokių taškų. Jei lauko įtampa žymima raide U, tada intensyvumo ir potencialo santykis išreiškiamas lygybės:
U = φ1 - φ2
Šiame apibrėžime potencialas yra neribotasnuotolinis taškas bus lygus nuliui. Šiuo atveju sakoma, kad potencialo nulis gali būti savavališkas lauko taškas, jo pasirinkimas yra visiškai sąlyginis. Galimi skirtumai tarp dviejų savavališkų lauko taškų nepriklauso nuo pasirinkto taško nulio potencialo.
Teoriniuose darbuose nulinis potencialo taškas yra begalinis nuotolinis taškas. Ir praktikoje - bet kuris žemės paviršiaus taškas.
Taigi, fizikos potencialas yra vertė, kuri matuojama darbo santykiu, kai teigiamas krūvis perduodamas iš žemės paviršiaus į tam tikrą lauko tašką iki tam tikro užstato vertės.
Ryškumas tarp intensyvumo ir potencialo išreiškiaelektrinio lauko charakteristika. Be to, jei intensyvumas yra jo stiprumo charakteristika ir leidžia nustatyti jėgos dydį, kuris veikia įkrovą savavališkai priimtame šio lauko taške, potencialas yra jo energetinė charakteristika. Į potencialą įvairiose elektrinio lauko vietose mes galime nustatyti darbo krūvio judesio apimtį pagal formulę:
A = qU, arba A = q (φ₁ - φ₂),
kur q yra įkrovos dydis, U yra įtampa tarp lauko taškų ir φ, φ₂ yra poslinkio taškų potencialas.
Apsvarstykite ryšį tarp įtampos irpotencialą unikaliame elektros lauke. Intensyvumas E bet kurioje šio lauko vietoje yra tas pats, todėl jėga F, kuri veikia vieneto įkrovą, taip pat yra tokia pati ir lygi E. Iš to išplaukia, kad jėga, veikianti įkrovą q šiame lauke, bus F = qE.
Jei atstumas tarp dviejų tokio lauko taškų yra d, tada, kai įkraunamas mokestis, bus atliktas darbas:
A = Fd = gEd = g (φ₁-φ₂),
kur φ₁-φ₂ yra potencialus skirtumas tarp lauko taškų.
Iš čia:
E = (φ₁-φ₂) / d,
t.y. vienodo elektrinio lauko intensyvumas bus lygus potencialiam skirtumui, kuris nukrenta ant ilgio vieneto, kuris imamas išilgai šio lauko linijos.
Mažais atstumais stiprumo ir potencialo santykis nustatomas panašiu būdu ne vienodame lauke, nes bet kuris laukas tarp dviejų glaudžiai išdėstytų taškų gali būti laikomas vienodu.
