Till att börja med kan konceptet ett fält verka lite abstrakt. Vad är denna mystiska osynliga sak som fyller utrymme? Det kan låta som något direkt ur science fiction!

Men ett fält är egentligen bara en matematisk konstruktion, eller ett sätt att tilldela en vektor till varje region i rymden som ger en indikation på hur stark eller svag en effekt är vid varje punkt.
Definition av elektriskt fält

Precis som objekt med massa skapar ett gravitationsfält, skapar objekt med elektrisk laddning elektriska fält. Värdet på fältet vid en given punkt ger dig information om vad som kommer att hända med ett annat objekt när det placeras där. När det gäller gravitationsfält ger den information om vilken gravitationskraft en annan massa kommer att känna.

Ett elektriskt fält är ett vektorfält som tilldelar varje punkt i rymden en vektor som indikerar den elektrostatiska kraften per enhetsladdning på den platsen . Varje objekt med laddning genererar ett elektriskt fält.

SI-enheterna förknippade med elektriskt fält är Newton per Coulomb (N /C). Och storleken på det elektriska fältet på grund av en punktkällladdning Q
ges av:
E \u003d \\ frac {kQ} {r ^ 2}

Var r
är avståndet från laddningen Q
och Coulomb-konstanten k
\u003d 8,99 × 10 ^{9 Nm 2 /C 2.}

Enligt konventionen pekar det elektriska fältets riktning radiellt bort från positiva laddningar och mot negativa laddningar. Ett annat sätt att tänka på det är att det alltid pekar i den riktning att en positiv testladdning skulle röra sig om den placeras där.

Eftersom fältet är kraft per enhetsladdning, då kraften på en punkttestladdning q
i ett fält E
skulle helt enkelt vara produkten av q
och E
:
F \u003d qE \u003d \\ frac {kQq} {r ^ 2}

Vilket är samma resultat som ges av Coulombs lag för elektrisk kraft.

Fältet vid en given punkt på grund av flera källladdningar eller en laddningsfördelning är fältets vektorsumma beroende på varje av avgifterna individuellt. Om till exempel fältet producerat med källladdning Q _{1
enbart vid en given punkt är 3 N /C till höger, och fältet producerat av en källladdning Q 2
ensam vid samma punkt är 2 N /C till vänster, då skulle fältet vid den punkten på grund av båda laddningarna vara 3 N /C - 2 N /C \u003d 1 N /C till höger.
Elektriska fältlinjer}

Ofta visas elektriska fält med kontinuerliga linjer i rymden. Fältvektorerna är tangent till fältlinjerna vid en given punkt, och dessa linjer indikerar banan som en positiv laddning skulle röra om den får röra sig fritt i fältet.

Fältintensiteten eller det elektriska fältstyrkan anges genom avstånd mellan linjerna. Fältet är starkare på platser där fältlinjerna är närmare varandra och svagare där de är mer utspridda. De elektriska fältlinjerna som är associerade med en positiv punktladdning, ser ut som följande:

(infoga positiv punktladdningsfältbild)