3. Потенциал электростатического поля.
Величина, равная отношению потенциальной энергии заряда к величине заряда, помещенного в данную точку электростатического поля называется потенциалом поля
Если поле образуется несколькими зарядами, то для нахождения потенциала результирующего поля используется принцип суперпозиции:
Принцип суперпозиции.
Потенциал результирующего поля равен алгебраической сумме потенциалов составляющих полей.
Работа перемещения заряда.
Пусть заряд q перемещается из точки 1 в точку 2. Перемещение заряда под действием поля всегда происходит в сторону уменьшения потенциальной энергии от W1 к W2 (чем меньше потенциальная энергия W1, тело более устойчиво), тогда:
W1 – W2 = A = qφ1 – qφ2 = q(φ1 – φ2)
Следствия:
а) работа электростатического поля по перемещению заряда не зависит от формы пути, а зависит от положения начальной и конечной точек пути;
б) при перемещении заряда в поле по замкнутому пути работа равна нулю.
Электрические заряды располагаются на телах конечных размеров, поэтому и энергия электрических полей пространственно ограниченных зарядов должна быть конечна. Из этого следует, что их поле должно исчезать в бесконечности, т.е. φ∞ = 0; E∞ = 0.
Поэтому в теории электричества бесконечность с ее нулевым потенциалом условно принимается за уровень отсчета абсолютных значений потенциалов полей. Отсюда следует:
А∞
= q(φ∞
– φ)
= –qφ
Электрический потенциал измеряется работой электрических сил по перемещению единицы положительного заряда из данной точки поля в бесконечность
Существует и другой уровень отсчета – потенциал Земли. Земля имеет избыточный отрицательный потенциал относительно бесконечности, но его принимают как бы за «нулевую точку»: всякий потенциал, лежащий выше его, считается положительным, лежащий ниже – отрицательным. Знак и величина потенциала относительно Земли определяется по работе перенесения заряда из данной точки поля на Землю.
Во многих электрических и радиотехнических устройствах различные их части заземляют. Это делается для сохранности низменного потенциала тех или иных проводящих элементов.
поле
точечного заряда
Q:
поле плоскости 
Разность потенциалов (φ1 – φ2) называют напряжением U. [U] = B.
4. Конденсаторы. Вычисление емкости конденсаторов.
Конденсатором называется система двух (или более) проводников, имеющих такую форму и расположение относительно друг друга, что поле, создаваемое такой системой, локализовано в ограниченной области пространства.
Конденсаторы разделяют на плоские, шаровые, цилиндрические.
Проводники, образующие конденсатор, называются обкладками.
Емкостью конденсатора С называется величина, измеряемая отношением заряда Q на одной пластине к разности потенциалов между пластинами:
Примеры вычисления емкости конденсаторов.
1. Плоский конденсатор.
2. Сферический
конденсатор.
если зазор мал, то Спл = Ссф если r1 >> r2, то Ссф = 4πεε0r → Cсф = Сшара
3. Цилиндрический
конденсатор 
Располагая разными по ёмкости конденсаторами, можно получить желаемую емкость, путем соединения конденсаторов:
последовательное:
для двух
конденсаторов
б) параллельное:
для двух
конденсаторов
Энергия заряженного
конденсатора:
Формула для энергии заряженного тела по существу определяет и энергию электрического поля созданного заряженным телом:
Объемная плотность энергии электростатического поля – физическая величина, численно равная отношению потенциальной энергии поля в единице объема.
