Для графического распределения потенциала электростатического поля, как и в случае ноля тяготения, пользуются эквипотенциальными поверхностями- поверхностями, во всех точках которых потенциал
имеет одно и то же значение.
Если поле создается точечным зарядом, то его потенциал
Таким образом, эквипотенциальные поверхности в данном случае - концентрические сферы.
С одной стороны, линии напряженности в случае точечного заряда - радиальные прямые. Следовательно линии напряженности перпендикулярны эквипотенциальным поверхностям.
Линии напряженности всегда нормальны к эквипотенциальным поверхностям. Все точки эквипотенциальной поверхности имеют одинаковый потенциал, поэтому работа по перемещению заряда вдоль этой поверхности равна нулю, т.е. электростатические силы,действующие на заряд,всегда направлены по нормалям к эквипотенциальным поверхностям.
Следовательно, вектор Е всегда нормален к эквипотенциальным поверхностям, а поэтому линии вектора Е ортогональны этим поверхностям.
На рисунке 133 показан вид линий напряженности (штриховые линии) и эквипотенциальных поверхностей (сплошные линии).
Свойства эквипотенциалей:
1) Работа по перемещению заряда вдоль эквипотенциальной линии (поверхности) равна нулю, т. к. .
2) Силовые линии поля в каждой точке ортогональны к эквипотенциальной линии (поверхности).