ELEKTRIČNO POLJE je prostor u kojem postoji djelovanje električnih naboja. Ako se u prostor oko električnog naboja dovede drugi mirujući električni naboj, na taj naboj će djelovati električna sila. Dakle, električni naboj stvara oko sebe električno polje koje se manifestira pojavom električne sile.
Jačina električnog polja E je jednaka omjeru sile F koja djeluje na naboj q smješten u promatranoj tački polja i veličine tog naboja:
Jedinica za jačinu električnog polja je njutn po kulonu (N/C) ili volt po metru (V/m).
Jačina polja je vektor koji ima iznos E, a smjer mu je, dogovorno, jednak smjeru električne sile kojom polje djeluje na pozitivan naboj u promatranoj tački.
Električno polje je vektorsko polje i može se predočiti silnicama. Silnice su zamišljene linije koje nam pokazuju smjer električnog polja. Silnice električnog polja izviru iz pozitivnog električnog naboja, a poniru u negativni električni naboj (vidi sliku ispod).
Na slikama su prikazana dva radijalna električna polja, polje tačkastog pozitivnog i polje negativnog naboja.
Električno polje usamljenog tačkastog naboja q je radijalno (vidi slike), a njegova jačina u nekoj tački polja na udaljenosti r od naboja q je:
ε0 je propustljivost u vakuumu (vrijednost 8.854×10-12 [As/Vm]), dok εr predstavlja relativnu propustljivost sredine (za vakuum =1).
Formula se izvodi iz Kulonovog zakona i izraza za jačinu električnog polja.
Riješimo zajedno jedan zadatak:
Dva tačkasta naboja istog predznaka nalaze se u zraku na udaljenosti r jedan od drugoga. Odrediti iznos, smjer i orijentaciju djelovanja sile između naboja.
Naboji su istog predznaka tako da su sile odbojne:
Po iznosu sile su jednake i iznose:
Pošto se radi o zraku ε0=8.854×10-12 , a εr=1, pa je
Kad sve pomnožimo i podijelimo dobijemo da je
F = 3 N
Električno polje prikazujemo silnicama. Silnice električnog polja su zamišljene linije kojima pokazujemo jačinu i smjer električnog polja
ZAPAMTI: Silnice nisu stvarne; one su matematička apstrakcija i služe za vizualno predočavanje električnog polja; polje postoji u svakoj tački prostora, a ne samo tamo gdje smo nacrtali silnice
Da bi bolje shvatili relaciju naboji-električno polje i vidjeli kako se silnice mijenjaju poigrajte se tako što ćete pomicati naboje (pozitivne i negativne) u sljedećoj simulaciji:
Sada kada smo se upoznali sa električnim nabojem i poljem pogledajte sljedeći video za bolje razumijevanje:
