equipotentiaalvlakken

Equipotentiaalvlakken zijn oppervlakken in de ruimte waarop de elektrische potentiaal V constant is. In drie dimensies spreken we van oppervlakken; in twee dimensies van lijnen. Ze vormen de niveau‐vlakken van de potentiefunctie en dienen als hulpmiddel om het elektrische veld visueel te interpreteren.

Het elektrische veld E is gerelateerd aan de potentiaal door E = -∇V. Dit betekent dat E loodrecht staat op elk equipotentiaalvlak, en dat de veldlijnen en equipotentiaalvlakken elkaar onder ninety graden snijden. De mate waarin de vlakke figuren dicht bij elkaar liggen, geeft de sterkte van het veld aan: dichter bij elkaar betekent een sterker veld.

Voorbeelden: rondom een puntlading q zijn de equipotentiaalvlakken bolvormig met V(r) = k q / r; in een tweedimensionale voorstelling zijn ze cirkels. In een uniform veld, zoals tussen twee parallelle geleiders, zijn de equipotentiaalvlakken vlakke vlakken die loodrecht op het veld staan. Bij een geleidend voorwerp vormt het oppervlak van het geleidend lichaam zelf een equipotentiaalvlak, omdat het geheel een constante potentiaal heeft in rust.

Toepassingen en eigenschappen: equipotentiaalvlakken helpen bij het visualiseren van elektrostatica en bij het oplossen van veld- en potentiaalproblemen (bijvoorbeeld door middel van Laplace/Poisson‐vergelijkingen). Ze zijn ook relevant voor concepten zoals elektrische shielding en Faraday-omsluitingen, waar het begrip van potentiaalverdeling bepaalt hoe velden worden tegengehouden of geleid.

---