Напруженість електричного поля

Нехай в точці О знаходиться позитивний точковий заряд q (рис.4.1.5). У довільну точку поля С, створеного зарядом q, і яка знаходиться на відстані r від цього заряду, помістимо пробний заряд q₀. Модуль сили взаємодії між цими зарядами визначаємо за законом Кулона

Поділивши обидві частини формули (4.1.4) на q₀ і прирівнявши q₁ = q, отримуємо

. (4.1.5)

Вираз правої частини формули (4.1.5) не залежить від заряду q₀ і має стале значення для кожної точки поля, в якій цей заряд знаходиться. Отже, відношення F/q₀ є також сталим для кожної точки поля. Величину, що виражає це відношення, називають напруженістю електричного поля: . (4.1.6)

Напруженістю електричного поля називають фізичну векторну величину , що є силовою характеристикою електричного поля в кожній його точці і чисельно дорівнює відношенню сили, з якою поле діє на точковий заряд, поміщений у цю точку, до значення цього заряду. Напрям напруженості збігається з напрямом електричної сили, що діє на пробний позитивний заряд в цій точці: .

Вектор напруженості в будь-якій точці (А, В) електричного поля напрямлений вздовж прямої, що сполучає цю точку і заряд, від заряду, якщо q > 0, і до заряду, якщо q < 0 (рис. 4.1.6).

Із формул (4.1.5) і (4.1.6) знайдемо, що модуль напруженості електричного поля, створюваного точковим електричним зарядом, . (4.1.7)

Одиницю напруженості електричного поля визначаємо із формули. У СІ: .

Отже, за одиницю напруженості в СІ - вольт на метр - взято напруженість такого однорідного електричного поля, потенціал якого вздовж лінії напруженості змінюється на 1 В на відстані 1 м. У кожній точці такого поля на заряд, що дорівнює 1 Кл, діє сила 1 Н.