3. Sakarība starp spriegumu un intensitāti

Ja homogēnā elektriskajā laukā, kuru veido divas attālumā $d$ novietotas plaknes (kondensators) un kurām pieslēgts spriegums $U$, tiek pārvietots lādiņš $q$ no vienas plates uz otru, tad elektriskā lauka veikto darbu var aprēķināt, izmantojot potenciālu starpību jeb spriegumu, kā arī elektriskā lauka spēku:

 

$A=\mathit{qU}$ un

 

$A=\mathit{Fs}\cos \mathrm{\alpha }$, kur

$F$ - elektriskā lauka - Kulona spēks, kas darbojas uz lādiņu. Zinot lādiņa lielumu $q$ un elektriskā lauka intensitāti $E$, šo spēku var aprēķināt, izmantojot sakarību $F=\mathit{qE}$.

$s$ - attālums, kurā pārvietots lādiņš - attālums starp platēm $d$.

$\mathrm{\alpha }$ - leņķis starp spēka darbības  un pārvietojuma virzienu. Tā kā Kulona spēka darbības virziens sakrīt ar pārvietojuma virzienu, tad leņķis $\mathrm{\alpha }=0$ un savukārt $\cos \mathrm{\alpha }=1$. To ievērojot, darbu, izmantojot Kulona likumu var aprēķināt šādi:

 

Tā kā iegūtajām darba vērtībām jābūt vienādām, varam salīdzināt arī izteiksmju labās puses!

 

$\mathit{qEd}=\mathit{qU}$ (izdalām abas puses ar $q$ un izsakām $E$):

 

 

Iegūstam vienkāršu formulu elektriskā lauka intensitātes aprēķināšanai. Izmantojot šo formulu, var iegūt arī SI sistēmas intensitātes mērvienību:

 

 

Elektriskā lauka spēki pārvieto lādiņu tā, lai samazinātos šī lādiņa potenciālā enerģija elektriskajā laukā.

Ievērojot, ka $A=\mathit{qEd}$ un $A=-\mathrm{\Delta }{W}_p$, var iegūst formulu lādēta ķermeņa potenciālās enerģijas homogēnā elektriskajā laukā aprēķināšanai: $W_p=\mathit{qEd}$.