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, zal van invloed zijn op en worden getroffen door andere geladen lichamen. Als twee geladen objecten voldoende dicht bij elkaar worden geplaatst, zal elk een meetbare kracht ervaren die erop werkt. Het veld is theoretisch oneindig in omvang, maar de omvang ervan neemt af met de afstand tot de bron volgens de omgekeerde vierkante wet. Dit betekent dat als de afstand wordt verdubbeld, de sterkte van het veld wordt gedeeld door vier, en op drie keer de afstand, wordt de sterkte 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 en een aantrekkelijke kracht hebben als ze een ander typ hebbenes van leiding. De kracht die door een geladen object in een elektrisch veld wordt ervaren, kan worden berekend als f = eq, waarbij f de kracht is in newtons, e is het elektrische veld in volt per meter (v/m) en q is de lading 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 meer complexe of meerdere, geladen lichamen zijn de berekeningen ingewikkelder.
De richting van een elektrisch veld wordt gedefinieerd als de richting waarin de elektrische kracht zou worden gevoeld door een object met een positieve lading die in het veld wordt geplaatst. Het veld zou dus weg wijzen van een positieve lading en naar een negatieve lading, omdat als ladingen afstoten en in tegenstelling tot aanklachten aantrekken. In het geval van twee lichamen met hetzelfde type lading, zou elk een kracht ervaren - berekenbaar door de F = EQ -vergelijking - gericht op eenmanier van het andere object. Omgekeerd zouden voor twee tegengesteld geladen lichamen elk een kracht ervaren die naar het andere object is gericht.
Een elektrische veldlijn kan worden getrokken met een pijl die weg wijst van een positieve lading en wijzend naar een negatieve lading. Aldus zou een positief geladen object worden afgebeeld met veldlijnen die er in alle richtingen van verwijzen, 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 daadwerkelijk gebeurt wanneer geladen objecten elkaar aantrekken of afstoten. Een tak van de kwantumtheorie die bekend staat als kwantumelektrodynamica (QED), probeert dit te doen in termen van de uitwisseling van fotonen, de dragers van de elektromagnetische kracht. <