!!!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

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

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

$\phi (\mathbf r ) = g h \, ,$

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

Elektrický potenciál

Elektrický potenciál vyjadřuje potenciální energii na jednotku náboje, tedy

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

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

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

$\varphi (\mathbf r )= \frac{1}{4 \pi \varepsilon} \frac{Q}{r} + \varphi_0 \, .$

Obecněji, pokud se zajímáme o objemové rozložený náboj, platí

$\varphi (\mathbf r ) = \frac{1}{4 \pi \varepsilon} \int_V \frac{\rho(\mathbf r )}{\left| \mathbf r - \mathbf r' \right|} \, {\rm d} V \, .$

$$

Magnetický potenciál

Termodynamický potenciál

Státní závěrečná zkouška