Нехай відокремлене нерухоме точкове заряджене тіло із зарядом q розташоване в довільній точці горизонтальної площини (рис. 1.5).

Якщо в точці А опиниться пробне заряджене тіло із зарядом Q, то під дією сили F_a воно почне переміщуватися. При цьому за рахунок енергії поля зарядів Q і q виконуватиметься певна робота.

Оскільки сила

безперервно змінюється, для знаходження роботи, яку здійснює поле, переміщуючи пробне заряджене тіло із заданої точки у нескінченність, розіб'ємо увесь шлях на елементарні ділянки, щоб у межах кожної такої ділянки силу F_r можна було вважати незмінною. Тоді елементарна робота цієї сили

Для визначення усієї роботи А потрібно просумувати елементарні роботи ΔΑ на ділянці шляху від г_А до нескінченності. Тоді

Точне значення цієї роботи:

Робота вимірюється в джоулях (Дж).

Введемо енергетичну характеристику поля - потенціал φ.

Потенціалом електричного поля заряду в певній точці називають величину, що кількісно дорівнює роботі, яку викликає поле, переміщаючи пробне тіло, що має одиничний позитивний заряд, із цієї точки у нескінченність:

(1.2)

Отже, електричний потенціал - це енергетична характеристика точки електричного поля, що визначає запас енергії, роботу, яку можна буде виконати.

Одиниця потенціалу:

Одиниця напруженості поля:

Визначивши потенціал електричного заряду Q у точках А і В (рис. 1.6), знайдемо різницю між ними, яку називають електричною напругою (U) між двома точками поля:

Рис. 1.6. Визначення різниці потенціалів електричного поля

Електрична напруга, або різниця потенціалів між двома точками поля, -це величина, що кількісно дорівнює роботі, яку здійснює поле, переміщуючи між цими точками пробне тіло, що має одиничний позитивний заряд.

З'ясуємо, як змінюється потенціал точок усередині і поза металевими пластинами. На практиці часто доводиться стикатися з однорідним полем, у якого напруженість у всіх точках однакова. Таке поле виникає, наприклад, між двома рівномірно зарядженими металевими пластинами (рис. 1.7). При цьому електрична напруга однорідного поля:

Електрична напруга - один із найважливіших показників електричного поля. Напруга, як і потенціал, вимірюється у вольтах (В) або в похідних одиницях- кіловольтах (кВ), 1 кВ = 10³ В, мілівольтах (мВ), 1 мВ = 10^_3 В. Приладом для вимірювання напруги є вольтметр, який вмикають паралельно до того приладу, на якому потрібно виміряти напругу.

Це матеріал з підручника "Електротехніка та основи електроніки" Гуржій 2020