Električno polje

Eléktrično pólje je prostor, v katerem deluje električna sila na električni naboj. Določeno je z jakostjo električnega polja.

Električno polje okrog pozitivnega (rdeče) in negativnega (zeleno) točkastega električnega naboja

Električna sila se lahko zapiše kot produkt naboja e in jakosti električnega polja E:

${\vec {\mathbf {F} }}=e{\vec {\mathbf {E} }}\!\,.$

Skladno s Coulombovim zakonom za jakost električnega polja okrog točkastega naboja je:

${\vec {\mathbf {E} }}=-{\frac {1}{4\pi \epsilon _{0}}}{\frac {e}{{\vec {\mathbf {r} }}^{2}}}{\hat {\mathbf {r} }}\!\,.$

Jakost električnega polja je vektorska količina, meri se ga v enotah N/As = V/m.

Električno polje je aditivno, prispevke več nabojev se vektorsko sešteje. V točki s krajevnim vektorjem r tako drugi naboji ustvarjajo električno polje, enako:

${\vec {\mathbf {E} }}=-{\frac {1}{4\pi \epsilon _{0}}}\sum _{j}{\frac {e_{j}({\vec {\mathbf {r} }}_{j}-{\vec {\mathbf {r} }})}{|{\vec {\mathbf {r} }}_{j}-{\vec {\mathbf {r} }}|^{3}}}\!\,.$

Indeks j teče po vseh nabojih v prostoru.

Električno polje in električni potencial

Električno polje je potencialno polje, zato se ga lahko zapiše kot negativni gradient skalarnega električnega potenciala φ:

${\vec {\mathbf {E} }}=-\nabla \,\phi \!\,.$