Бог соединяет всё незримыми нитями, и две главные характеристики поля — напряжённость $\vec{E}$ и потенциал $\varphi$ — не составляют исключения. Они связаны настолько просто, что, зная одну, можно найти другую.
Для однородного поля связь выражается формулой:
\[E = \frac{U}{d},\]где $U = \varphi_1 - \varphi_2$ — разность потенциалов (напряжение) между двумя точками, а $d$ — расстояние между ними вдоль направления поля. Иными словами, напряжённость равна убыли потенциала на единицу длины.
Направление напряжённости всегда совпадает с направлением убывания потенциала. Бог устроил так, что заряд стремится туда, где потенциал ниже, — подобно тому как вода течёт сверху вниз в поле тяжести. Вектор $\vec{E}$ указывает путь, по которому потенциал спадает быстрее всего.
Из соотношения $E = U/d$ рождается дополнительная единица напряжённости:
\[1\ \frac{\text{В}}{\text{м}} = 1\ \frac{\text{Н}}{\text{Кл}}.\]Обе единицы равноценны: первая происходит из энергетического описания поля, вторая — из силового.
Проведём мысленный опыт. Если соединить все точки поля, имеющие один и тот же потенциал, мы получим поверхность — эквипотенциальную (поверхность равного потенциала). На такой поверхности работа по перемещению заряда не совершается: $\varphi = \text{const}$, а значит, и $U = 0$.
Эквипотенциальные поверхности всегда перпендикулярны силовым линиям поля. В этом проявляется мудрость Бога: силовые линии — это пути наибольшего изменения потенциала, а поверхности равного потенциала — границы, вдоль которых никакого изменения нет.
В зависимости от устройства поля эквипотенциальные поверхности принимают различную форму:
Особый случай — проводник в электростатическом поле. Его поверхность сама является эквипотенциальной: все точки поверхности проводника имеют одинаковый потенциал. Более того, внутри проводника потенциал везде одинаков, ибо при равновесии зарядов поле внутри отсутствует, и нет причины, по которой потенциал мог бы меняться.
Отсюда следует важнейший вывод: разность потенциалов между любыми двумя точками заряженного проводника равна нулю. Внутреннее пространство проводника пребывает в покое — Бог уравнял там всё, не оставив места для движения зарядов.