!!!rozpracováno!!!

Jako potenciál označujeme ve fyzice schopnost fyzikálního pole působit na hmotu či na elektrické náboje. Fyzikální pole se pak v každém bodě vyznačuje určitým potenciálem, který lze vyjádřit jako číslo (skalár) či vektor. Podle toho dělíme pole na skalární a vektorová.

Vztah síly a potenciálu

Gravitační potenciál

Gravitační potenciál je skalární veličina udávající potenciální energii tělesa jednotkové hmotnosti v gravitačním poli jiného tělesa.

Gravitační potenciál v klasické newtonovské fyziky hmotného bodu či kulově symetrického tělesa můžeme vyjádřit

$\varphi (\mathbf{r})=-\frac{GM}{r},$

kde $G$ je gravitační kontanta, $M$ je hmotnost tělesa a $r$ je vzdálenost od jeho středu (pokud jsme vně tělesa).

Pokud bychom se zajímali o homogenní gravitační pole, pak by potenciál byl

$\varphi (\mathbf{r})=gh,$

kde $g$ je gravitační zrychlení a $h$ výška vůči nějaké referenční hladině.

Elektrický potenciál

Elektrický potenciál vyjadřuje potenciální energii na jednotku náboje, tedy

$\phi =\frac{W}{Q},$

kde $W$ je potenciální energie daného tělesa a $Q$ je jeho celkový náboj.

Potenciál bodového náboje umístěného v počátku soustavy souřadnic, můžeme zapsat jako

$\phi (\mathbf{r})=\frac{1}{4\pi \epsilon }\frac{Q}{r}+{\phi }_0.$

Obecněji, pokud se zajímáme o objemové rozložený náboj, platí

$\phi (\mathbf{r})=\frac{1}{4\pi \epsilon }{\int }_V\frac{\rho (\mathbf{r})}{|\mathbf{r}-{\mathbf{r}}^{\prime }|}\mathrm{d}V.$

$$

Magnetický potenciál

Termodynamický potenciál

Státní závěrečná zkouška