次に 等電位線 あるいは 等電位面 と呼ばれるものについて解説します。

まずは図を見てください。

プラスの電荷が中央にあるとき、その電気力線は電荷から放射状に吐き出されています。このとき、電位が等しい部分をつないだ線(面)のことを 等電位線 あるいは 等電位面 と言います。

等電位となる場所は、どんな場所でしょうか？電気量Q[C]の点電荷による電位は、
V=kQ/r
と表せましたね。式より、 点電荷から等距離の場所はどこも同じ電位 になることが分かります。つまり平面で考えれば、 点電荷を中心とした円 が 等電位線 になるのです。

平面で考えれば点電荷から等距離の点の集合は円になりますが、立体空間で考えると点電荷から等距離の点の集合は 球 になります。等電位線(面)は無数に描くことができ、平面ではすべて 同心円 であり、立体空間では 同心球 となります。

ここで、 電気力線は等電位面を垂直に貫いている ことがわかりますか。電気力線は半径の方向であり、球面と半径は直角に交わるので、等電位面と電気力線も直角に交わるのです。