Elektrinis potencialas
Elektrinis potencialas elektrostatiką aprašo energijos požiūriu. Kadangi tai skaliaras, kelių šaltinių indėliai sudedami algebriškai.
Įtampa – energijos pokytis vienetiniam krūviui
Potencialas V=U/q, todėl ΔU=qΔV. Vienas voltas yra vienas džaulis kulonui. Potencialas priklauso nuo šaltinių, o potencialioji energija – ir nuo įterpto krūvio.
Taškinio ir kelių krūvių potencialas
V = kQ/r
Pasirinkus V=0 begalybėje, taškiniam krūviui V=kQ/r. Keliems krūviams V=ΣkQᵢ/rᵢ; tai skaliarinė suma, todėl teigiami ir neigiami indėliai gali kompensuotis.
Taškinio krūvio potencialo skaičiuoklė
Taškiniam krūviui V=kQ/r; Q ženklas išsaugomas.
Kaip iš potencialo atkurti lauką
Elektrinis laukas nukreiptas didžiausio potencialo mažėjimo kryptimi. Viena kryptimi E=−dV/ds, o beveik vienalyčiame lauke E≈−ΔV/Δs.
Potencialo nulio pasirinkimas
Absoliutus V nulis yra susitarimas; fiziškai svarbūs potencialų skirtumai. Izoliuotiems krūviams patogu rinktis V→0, kai r→∞. Ekvipotencialiniai paviršiai statmeni E⃗.
Energijos samprotavimai ir ženklai
Teigiamam krūviui judant į mažesnį V, U mažėja; neigiamam krūviui ženklas šį ryšį apverčia. Patikimiausia pirmiausia skaičiuoti ΔU=qΔV.
Išspręsti pavyzdžiai
1. Taškinio krūvio potencialas
V 0,30 m nuo +4,0 nC.
Sprendimas
V≈120 V.
2. Potencialiosios energijos pokytis
+2,0 μC krūviui ΔV=−50 V.
Sprendimas
ΔU=−1,0×10⁻⁴ J.
3. Laukas iš potencialų skirtumo
600 V sumažėjimas per 0,20 m.
Sprendimas
|E|≈3,0×10³ V m⁻¹, į mažesnį potencialą.