Definition: Der Bereich um die elektrische Ladung, in dem die Spannung oder elektrische Kraft wirkt, wird als elektrisches Feld oder elektrostatisches Feld bezeichnet. Wenn die Ladungsgröße groß ist, kann dies zu einer großen Belastung der Region führen. Die SI-Einheit des elektrischen Feldes ist Newton pro Coulomb, was Volt pro Meter entspricht.
Das elektrische Feld wird durch die imaginären Kraftlinien dargestellt. Für die positive Ladung kommt die Kraftlinie aus der Ladung und für die negative Ladung bewegt sich die Kraftlinie in Richtung der Ladung. Das elektrische Feld für positive und negative Ladungen ist unten dargestellt
Betrachten Sie eine Einheitsladung Q in einem Vakuum. Wenn eine andere Ladung q in der Nähe der Q platziert wird, dann nach Coulomb-Gesetz, die Ladung Q eine Kraft auf sie ausüben. Die Ladung Q erzeugt ein elektrisches Feld um sie herum, und wenn eine andere Ladung in der Nähe platziert wird, übt das elektrische Feld von Q Kraft darauf aus.
Das elektrische Feld, das durch die Ladung Q an einem Punkt r erzeugt wird, ist gegeben durch
wobei Q – Einheitsladung
r – Abstand zwischen den Ladungen
Eine Ladung Q wendet die Kraft auf eine Ladung Q wird ausgedrückt durch
Die Ladung q übt auch eine gleiche und entgegengesetzte Kraft auf die Ladung Q aus.
Typen eines elektrischen Feldes
Das elektrische Feld wird hauptsächlich in zwei Typen eingeteilt. Sie sind das gleichmäßige elektrische Feld und das ungleichmäßige elektrische Feld.
Gleichmäßiges elektrisches Feld
Wenn das elektrische Feld an jedem Punkt konstant ist, wird das Feld als gleichmäßiges elektrisches Feld bezeichnet. Das konstante Feld wird erhalten, indem die beiden Leiter parallel zueinander angeordnet werden, und die Potentialdifferenz zwischen ihnen bleibt an jedem Punkt gleich.
2. Ungleichmäßiges elektrisches Feld
Das Feld, das an jedem Punkt unregelmäßig ist, wird als ungleichmäßiges elektrisches Feld bezeichnet. Das ungleichmäßige Feld hat eine andere Größe und Richtung.
Eigenschaften eines elektrischen Feldes
Die folgenden sind die Eigenschaften eines elektrischen Feldes.
- Feldlinien schneiden sich nie.
- Sie stehen senkrecht zur Oberflächenladung.
- Das Feld ist stark, wenn die Linien nahe beieinander liegen, und es ist schwach, wenn sich die Feldlinien voneinander entfernen.
- Die Anzahl der Feldlinien ist direkt proportional zur Größe der Ladung.
- Die elektrische Feldlinie beginnt bei der positiven Ladung und endet bei der negativen Ladung.
- Wenn die Ladung einfach ist, beginnen oder enden sie im Unendlichen.
- Die Linienkurven sind in einem ladungsfreien Bereich kontinuierlich.
Wenn sich das elektrische und das magnetische Feld verbinden, bilden sie das elektromagnetische Feld.