Equipotencial
Equipotencial ou isopotencial em matemática e física refere-se a uma região no espaço onde todos os pontos nela se encontram com o mesmo potencial. Isto refere-se normalmente a um potencial escalar (nesse caso é um conjunto de níveis do potencial), embora também possa ser aplicado a potenciais vectoriais. Um equipotencial de uma função do potencial escalar no espaço n-dimensional é tipicamente um espaço (n-1)dimensional. O operador del ilustra a relação entre um campo vectorial e o seu campo potencial escalar associado. Uma região equipotencial pode ser referida como sendo ‘de equipotencial’ ou simplesmente ser chamada ‘um equipotencial’.
Uma região equipotencial de um potencial escalar no espaço tridimensional é frequentemente uma superfície equipotencial, mas também pode ser uma região tridimensional no espaço. O gradiente do potencial escalar (e portanto também o seu oposto, como no caso de um campo vectorial com um campo potencial associado) é em toda a parte perpendicular à superfície equipotencial, e zero dentro de uma região equipotencial tridimensional.
Condutores eléctricos oferecem um exemplo intuitivo. Se a e b forem quaisquer dois pontos dentro ou à superfície de um determinado condutor, e dado que não há fluxo de carga a ser trocado entre os dois pontos, então a diferença de potencial é zero entre os dois pontos. Assim, um equipotencial conteria ambos os pontos a e b, uma vez que têm o mesmo potencial. Estendendo esta definição, um isopotencial é o locus de todos os pontos que têm o mesmo potencial.
Gravidade é perpendicular às superfícies equipotenciais do potencial de gravidade, e na electrostática e no caso de correntes constantes o campo eléctrico (e portanto a corrente eléctrica, se houver) é perpendicular às superfícies equipotenciais do potencial eléctrico (voltagem).
Na gravidade, uma esfera oca tem uma região equipotencial tridimensional no seu interior, sem gravidade (ver teorema da concha). Na electrostática, um condutor é uma região equipotencial tridimensional. No caso de um condutor oco (gaiola de Faraday), a região equipotencial inclui o espaço interior.
Uma esfera não será acelerada para a esquerda ou para a direita pela força da gravidade se estiver apoiada numa superfície plana e horizontal, porque é uma superfície equipotencial.