Силовé пóле у фізиці — це векторне поле в просторі, в кожній точці якого на діє певна, визначена за величиною та напрямком сила.
Якщо сила, яка діє на пробне тіло, залежить тільки від положення цього тіла у просторі (координат x, y, z), то таке поле називається стаціонарним, а якщо ще сила залежить і від часу t, то силове поле називається нестаціонарним.
Якщо сила, яка діє на пробне тіло, має у всіх точках силового поля одне і те ж значення, таке поле називається однорідним.
Потенціальні силові поля Якщо робота сил поля, які діють на пробне тіло, що переміщається в ньому, не залежить від траєкторії тіла, і визначається лише його початковим та кінцевим положенням, то таке поле є потенціальним. Для нього можна ввести поняття потенціальної енергії тіла — деякої функції від координат тіла, такої, що різниця її значень в точках 1 і 2 дорівнює роботі, яка здійснюється полем при переміщенні тіла з точки 1 в точку 2.
Сила в потенціальному полі виражається через потенціальну енергію як її градієнтЖирним шрифтом позначено векторні величини.:
Приклади потенціальних силових полів: Ньютонове поле тяжіння. Для поля матеріальної точки:
де — напруженість поля (прискорення вільного падіння), — потенціальна енергія, — маса матеріальної точки, — радіус-вектор, проведений від матеріальної точки в точку спостереження, — гравітаційна стала. Електростатичне поле. Поле пружних деформацій.
Примітки
Література Е. П. Разбитная, В. С. Захаров «Курс теоретической физики», книга 1. — Владимир, 1998.