Pole centralne – pole wektorowe, które jest symetryczne ze względu na obrót o dowolny kąt wokół punktu centralnego. Wektor pola centralnego w punkcie przestrzeni leży na prostej łączącej ten punkt z punktem centralnym. Punkt centralny nazywany jest centrum pola.
Definicja pola centralnego
Jeżeli początek układu współrzędnych umieści się w centrum pola, to
gdzie jest dowolną funkcją skalarną zależną jedynie od odległości od centrum pola; wartość wektora pola jest więc identyczna dla wszystkich punktów położonych w równej odległości od centrum; gdy funkcja jest dodatnia, to wektory pola w odległości są ułożone na sferze o promieniu i są skierowane od centrum; gdy funkcja jest ujemna – to wektory pola są skierowane do centrum.
Np. dla pola grawitacyjnego wektor siły, jaką ciało o masie M – źródło pola, działa na ciało o masie m umieszczone w polu, ma postać:
Zakłada się przy tym, że źródło pola jest nieruchome, ze względu na znacznie większą masę (np. masa Słońca jest ponad 300 000 razy większa niż masa Ziemi).
Przykłady pól centralnych
Pole grawitacyjne wytworzone przez spoczywający punkt materialny lub masę jednorodną o kształcie kuli.
Pole elektryczne wytworzone przez spoczywający ładunek punktowy lub jednorodnie naelektryzowaną sferę lub kulę.
Pole sił sprężystych wytwarzanych np. przez rozciąganą lub zgniataną sprężynę lub inny układ drgający.
powierzchnie o jednakowym potencjale (ekwipotencjalne) są sferami o środku w centrum pola
jedynym polem centralnym, którego dywergencja zanika (czyli bezźródłowym) wszędzie, poza punktem centralnym, jest pole mające postać gdzie C jest stałą.