Wat is een elektrisch veld?
Een elektrisch veld kan worden beschouwd als de invloedssfeer van een elektrisch geladen object. Alles wat een elektrische lading heeft, heeft invloed op en wordt beïnvloed door andere geladen lichamen. Als twee geladen objecten voldoende dicht bij elkaar worden geplaatst, ondervindt elk een meetbare kracht die erop inwerkt. Het veld is theoretisch oneindig in omvang, maar de grootte ervan neemt af met de afstand tot de bron volgens de inverse kwadraatwet. Dit betekent dat als de afstand wordt verdubbeld, de sterkte van het veld wordt gedeeld door vier, en op drie keer de afstand, de sterkte wordt gedeeld door negen, enzovoort; het veld wordt daarom op grote afstanden te verwaarlozen.
Aangezien een elektrische lading positief of negatief kan zijn, is het elektrische veld een vectorveld, wat betekent dat het zowel een richting als een grootte heeft. Twee elektrisch geladen objecten zullen een afstotende kracht ervaren als ze hetzelfde type lading hebben en een aantrekkelijke kracht als ze verschillende soorten lading hebben. De kracht die wordt ervaren door een geladen object in een elektrisch veld kan worden berekend als F = Eq, waarbij F de kracht is in Newton, E het elektrische veld is in volt per meter (v / m) en q de lading is in Coulombs. Deze vergelijking kan worden herschikt om de sterkte van het veld, E, in volt per meter te geven: E = F / q. Deze voorbeelden zijn van toepassing op kleine, puntachtige objecten; voor complexere of meerdere geladen lichamen zijn de berekeningen ingewikkelder.
De richting van een elektrisch veld wordt gedefinieerd als de richting waarin de elektrische kracht wordt gevoeld door een object met een positieve lading die in het veld wordt geplaatst. Het veld wijst dus weg van een positieve lading en in de richting van een negatieve lading, omdat soortgelijke ladingen afstoten en in tegenstelling tot ladingen aantrekken. In het geval van twee lichamen met hetzelfde type lading, zou elk een kracht ervaren - berekenbaar door de F = Eq-vergelijking - weg van het andere object. Omgekeerd zou voor twee tegengesteld geladen lichamen elk een kracht ervaren die op het andere object was gericht.
Een elektrisch veld kan worden getekend met een pijl die weg wijst van een positieve lading en naar een negatieve lading wijst. Aldus zou een positief geladen object worden afgebeeld met veldlijnen die weg wijzen in alle richtingen, en een negatief geladen object met veldlijnen die erop convergeren. Dit is echter slechts een conventie en geeft niet aan dat er iets fysieks in een bepaalde richting wijst.
Het concept van een elektrisch veld zoals hierboven beschreven maakt deel uit van de "klassieke" fysica. De klassieke beschrijving werkt goed voor dagelijkse toepassingen, maar legt niet uit wat er feitelijk gebeurt wanneer geladen objecten elkaar aantrekken of afstoten. Een tak van de kwantumtheorie bekend als kwantumelektrodynamica (QED), probeert dit te doen in termen van de uitwisseling van fotonen, de dragers van de elektromagnetische kracht.