Потенціал і напруга
На поверхні сталого V переміщення заряду не змінює електричну потенціальну енергію. Електростатичне поле перпендикулярне до еквіпотенціальних поверхонь. Поверхня провідника в електростатичній рівновазі є еквіпотенціальною.
Точковий заряд
Абсолютний нуль потенціалу часто є умовним. Фізично безпосередньо вимірюються різниці потенціалів. Вибір іншого нуля додає одну й ту саму константу до всіх V, але не змінює E або напруги.
Зв’язок з полем
Для заряду q зміна потенціальної енергії ΔU=qΔV. Оскільки електрон має q=−e, його енергія змінюється зі знаком, протилежним позитивному пробному заряду. Саме це треба враховувати в електронних гарматах і напівпровідникових структурах.
Еквіпотенціальні поверхні
Джерело напруги підтримує різницю потенціалів, використовуючи хімічну, механічну або іншу енергію. У резисторі потенціал зменшується вздовж напряму звичайного струму, а електрична енергія переходить у внутрішню енергію матеріалу.
Потенціал і напруга
Графік V або U зручно читати як енергетичний ландшафт. Для позитивного заряду область нижчого V відповідає меншій потенціальній енергії, а для електрона знак обертає цю інтерпретацію. Потенціальні бар’єри керують рухом носіїв у електронних приладах, тоді як у квантовій механіці частинка може мати ненульову ймовірність тунелювання крізь класично заборонену область.
Абсолютний нуль потенціалу часто є умовним. Фізично безпосередньо вимірюються різниці потенціалів. Вибір іншого нуля додає одну й ту саму константу до всіх V, але не змінює E або напруги.