——（电势是从能量的角度描述电场）
一、电势能
- 电势能的定义： 静电场是保守场，可以引入势能——电势能 点电荷从点（电势能为）移至点（电势能为）时电场力所做功等于电势能增量的负值
- 电势能是相对的定义了电势能的增量
- 电场力所做的功等于电势能的减少
- 如果要“绝对势能”，需要选择一个参考零点，即电势能为零的点
- 电势能的单位：焦耳（）
- 电势能零点的选择：
- 理论上：任意点都可选为电势能为零的点；
- 实际上：一般不选存在电荷的地方；
- 一般建场电荷在空间上有限时，可取无穷远处电荷的电势能为零，即 则电荷从点移到无穷远处时电场力所做的功： 点的电势能为： 选无限远为零电势能点时，点电荷在点的电势能等于将从移至无限远处时电场力所做的功。
- 若建场电荷在空间上为无限时，选除无穷远处以外的某处电势能为零，，但不能为存在电荷的地方 则电荷从点移到点时电场力所做的功为 则点的电势能为： 选处为零电势能点时，点电荷在点的电势能等于将从点移至时电场力所做的功
例1：在点电荷的电场中，试验电荷的电势能。
- 的大小、极性与、有关，属于产生的电场和电荷共有，故电势能与实验电荷也有关。 故电势能无法准确反应电场本身的性质
二、电势
- 电势的定义： 当无穷远处为零电势：， 当为零电势：
- 只反映了电场的性质，因为去除了；
- 求电势，要先求电场；
- 电势是标量，单位：
- 电势的相对性：与参考零点的选取有关
- 电势零点的选取：
- 理论上任意点都可，但一般不选存在电荷的地方；
- 一般建立电场的电荷为有限大时，取无穷远处为电势零点，也可取大地为零电势
- 建场电荷为无限大时： 不能取无穷远处为电势零点，选任意处，但：（1）不能为无穷远处（2）不存在电荷处 ， 电场中某点的电势等于从该点（即所求点）到电势零点（沿任意路径），电场强度对位移的标量积分、
- 电势差：
- 定义：任意两点之间的电势之差，也叫电压、电平、电位
- 电势差与电势零点的选择无关，是绝对的；
- 某点的电势等于该点与电势零点之间的电势差；
- 电场力做功、电势能与电势差的关系：
- 电势的计算之一（按定义式）：
- 已知电场强度时，当点为零电势，
例2：计算带电量为，半径为的均匀带电球面电场中的电势分布。
例3：计算电荷线密度为的无限长均匀带电直线电场的电势分布
用定义计算电势时必须知道所求点与电势零点之间任意位置的电场强度；
当电场强度较难求出时：用电场叠加原理
电势叠加原理
1.点电荷电场中的电势
2.点电荷系电场中的电势
- 场源电荷是由点电荷组成的点电荷系，选取无穷远处作为零电势时，由电势的定义和场强叠加原理：
- 物理意义：点电荷系产生的电势等于各建场电荷单独产生的电势的代数和
- 特点：代数和，标量和，容易计算
3.电荷连续分布带电体电场中的电势：
- 计算思路：
例4：计算电偶极子电场中任意一点的电势
例5：半径为的非导体薄盘均匀带电，电荷面密度为，试求圆盘边缘处一点的电势
例6：单位长度上分别带电为和的两条无限长平行直导线，相距为，如图所示。求任一点的电势（设两导线间的中点为零势能点）
求电势方法小结：
- 当电荷分布具有非常好对称性时，可先用高斯定理求出电场强度，然后用电势的定义计算电势；但有时候用电势叠加原理计算可能更为简便
- 当电荷分布的对称性并不是特别好时，用电势叠加原理计算较好，因为这种情况下，先求电场强度较困难
- 两种方法的结合