Električno polje

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

Električna sila ${\displaystyle \mathbf {F} \!\,}$ se lahko zapiše kot produkt naboja ${\displaystyle e\!\,}$ in jakosti električnega polja ${\displaystyle \mathbf {E} \!\,}$:

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

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

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

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 ${\displaystyle \mathbf {r} \!\,}$ tako drugi naboji ustvarjajo električno polje, enako:

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

Indeks ${\displaystyle j\!\,}$ teče po vseh nabojih v prostoru.

Električno polje je potencialno (vektorsko) polje, zato se ga lahko zapiše kot negativni gradient skalarnega električnega potenciala ${\displaystyle \varphi \!\,}$:

${\displaystyle \mathbf {E} =-\nabla \,\varphi \!\,.}$