§ 48. Потенциал электрического поля точечного заряда
Рис. 63 К выводу формулы потенциала точки поля
Выясним, от чего зависят потенциалы точек электрического поля точечного заряда. Пусть источником поля является неподвижный положительный точечный заряд q (рис. 63) и на расстоянии r1 от него в точке А помещен отрицательный заряд q1. Допустим, что под действием силы поля он переместился на небольшое расстояние в точку В, удаленную от заряда q на расстояние r2. При условии, что расстояние r1 - r2 мало, можно значение силы, меняющейся по закону Кулона между точками А и В, заменить равноценной ей постоянной силой, равной среднему геометрическому из величин начальной и конечной сил на этом участке: По закону Кулона
Тогда
На пути АВ эта сила совершает работу
Или
Иначе
Если φ1 и φ2 - потенциалы рассматриваемых точек поля, та работа его сил по перемещению заряда q1 будет A = q1(φ2 - φ1). Из сравнения двух последних формул видно, что потенциал точки электрического поля заряда q на расстоянии r от заряженного тела будет
Потенциал точки электрического поля прямо пропорционален величине заряда, образующего поле, и обратно пропорционален расстоянию между зарядом и точкой поля.