Teorija

Ja punktveida elektrisko lādiņu ievietojam elektriskajā laukā, tas iegūst potenciālo enerģiju - lādiņš sāks pārvietoties:
  • pozitīvs lādiņš intensitātes līnijas virzienā,
  • negatīvs lādiņš pretēji intensitātes līnijas virzienam.
Lai elektrisko lauku raksturotu no enerģētiskā viedokļa (cik lielu potenciālo enerģiju ienestajam lādiņam piešķir elektriskais lauks), fiziķi lieto fizikālu lielumu potenciāls.
Elektriskā lauka potenciāls φ ir laukā ienestā lādiņa potenciālās enerģijas W attiecība pret šī lādiņa lielumu q.
φ=Wq
 
Potenciāla mērvienība SI sistēmā ir volts (V).
  
Potenciāls ir skalārs lielums. Pozitīvi lādēti ķermeņi rada elektrisko lauku, kura potenciāls visos lauka punktos ir pozitīvs skaitlis, bet negatīvi lādēti ķermeņi rada elektrisko lauku, kura potenciāls visos punktos ir negatīvs.
 
Punktveida lādiņa q0 radītā lauka potenciālu var aprēķināt, izmantojot formulu:
 
φ=kq0R, kur
  • k - Kulona likuma konstante k=9109Nm2C2,
  • q0 - lauku radošā lādiņa lielums, C,
  • R - attālums no lādiņa līdz lauka punktam, m,
  • φ - elektriskā lauka potenciāls attālumā R no lādiņa, V.
 
Elektrisko lauku grafiski var attēlot izmantojot arī ekvipotenciālas līnijas plaknē vai ekvipotenciālas virsmas telpā. Potenciāls visos ekvipotenciālas virsmas vai ekvipotenciālas līnijas punktos ir vienāds.
  
Attēlā - pozitīva punktveida lādiņa ekvipotenciālās līnijas (zilā krāsā) un intensitātes līnijas (sarkanā krāsā).
Ekvipotenciālās līnijas parasti attēlo izmantojot vienu un to pašu soli - starp blakus līnijām pastāv vienāda potenciālu starpība - var spriest par potenciāla maiņu atkarībā no attāluma. Intensitātes līnijas ir perpendikulāras ekvipotenciālajām līnijām.
  
Asset A.svg 
 
Divu pretēju lādiņu radītā elektriskā lauka grafiskais attēlojums ar ekvipotenciālajām un intensitātes līnijām:
 
Asset B.svg
 
Divu pozitīvu lādiņu radītā elektriskā lauka grafiskais attēlojums ar ekvipotenciālajām un intensitātes līnijām:
 
Asset c.svg
 
Homogēnā elektriskajā laukā ekvipotenciālās līnijas ir šādas:
 
Asset 451.svg