virsmas.
Intensitāte elektrostatiskā lauka spēka raksturotājs, bet potenciāls ir elektrostatiskā lauka enerģētisks raksturotājs.
Tā kā abi lielumi raksturo vienu un to pašu elektrostatisko lauku, tad starp tiem jābūt kādai sakarībai. To meklē kā vienības lādiņa q0 pārvietošanas darbu X ass virzienā par attālumu x: .
Tas pats darbs būs . Tātad un
. Parciālatvasinājuma simbols parāda, ka atvasināšana ir notikusi tikai pēc x. Varētu rakstīt analogas izteiksmes y un z asu virzienos. Tādā gadījumā: . Šādu izteiksmi sauc par gradientu, t.i.,
“-“ zīme norāda, ka intensitātes vektors vērsts potenciāla samazināšanās virzienā.
Lai elektrostatiskā lauka potenciālu attēlotu grafiski, izmanto ekvipotenciālas virsmas: virsmas , kuru visos punktos potenciāls ir vienāds. Ja elektrostatisko lauku rada punktveida lādiņš, tad ekvipotenciālās virsmas ir koncentriskas sfēras, bet spēka (intensitātes) līnijas – radiālas taisnes. Tātad punktveida lādiņa elektrostatiskā lauka intensitātes vektors vērsts perpendikulāri ekvipotenciālajām virsmām. Šo secinājumu var vispārināt uz jebkuru elektrostatisko lauku. vienmēr ir perpendikulārs ekvipotenciālajām virsmām. Tas ir tāpēc, ka potenciāls visos ekvipotenciālās virsmas punktos ir vienāds, un darbs lādiņa pārvietošanai pa virsmu ir 0, t.i., spēks, kas darbojas uz lādiņu, vienmēr perpendikulārs virsmai.
Ap lādiņu sistēmu var uzzīmēt neierobežotu skaitu ekvipotenciālo virsmu, tomēr parasti šīs virsmas zīmē tā, lai potenciālu starpība starp jebkurām divām blakus virsmām būtu vienāda. Tādā gadījumā ekvipotenciālo virsmu blīvums uzskatāmi parāda elektrostatiskā lauka intensitāti dažādos punktos.
|
