Elektrické pole

Elektromagnetizmus
Elektrina · Magnetizmus
Elektrostatika
Elektrický náboj
Coulombov zákon
Elektrické pole
Gaussov zákon
Elektrický potenciál
Magnetostatika
Ampérov zákon
Magnetické pole
Magnetický moment
Elektrodynamika
Elektrický prúd
Lorentzova sila
Elektromotorické napätie
Elektromagnetická indukcia
Faradayov zákon elmag. indukcie
Lenzov zákon
Posuvný prúd
Maxwellove rovnice
Elektromagnetické pole
Elektromagnetické žiarenie
Elektrický obvod
Elektrická vodivosť
Elektrický odpor
Elektrická kapacita
Elektrická indukčnosť
Elektrická impedancia
Elektrická rezonancia

Elektrické pole je fyzikálne pole, v ktorom je veličinou poľa (čiže veličinou priradenou každému bodu poľa) intenzita elektrického poľa E. V nejakom bode existuje elektrické pole, ak v tomto bode pôsobí na elektricky nabité teleso určitá sila (F) nazývaná elektrická sila.

Existuje ako:

• elektrostatické pole (vytvorené nepohybujúcimi sa nábojmi), alebo ako
• pole vytvorené pohybujúcimi sa nábojmi
• elektromagnetické pole (vzniká len pri rýchlo sa meniacom magnetickom poli), pozri aj Maxwellova teória elektromagnetického poľa (Maxwellove rovnice).

Graficky sa znázorňuje elektrickými siločiarami (indukčnými čiarami).

Podobne ako magnetické pole, aj elektrické pole sa dá definovať pomocou sily, ktorú vytvára. Táto sa nazýva elektrická sila. V jednotkách SI je táto sila v najjednoduchšom prípade (vzorec vyplýva z Coulombovho zákona):

$\mathbf {F} ={\frac {1}{4\pi \epsilon _{0}}}{\frac {Q_{1}Q_{2}}{r^{2}}}\mathbf {\hat {r}} (1)$

kde

• F je Coulombova sila (to je najjednoduchší špeciálny prípad elektrickej sily)
• $\epsilon _{0}$ je fyzikálna konštanta permitivita vákua;
• $Q_{1}$ a $Q_{2}$ sú elektrické náboje objektov;
• $r$ je veľkosť vektora vzdialenosti oboch objektov;
• ${\hat {r}}$ je jednotkový vektor vyjadrujúci smer od jedného náboja k druhému.

V sústave SI sa sila udáva v newtonoch, náboj v coulomboch a vzdialenosť v metroch. Preto má $\epsilon _{0}$ ako jednotku C²/(N·m²).

Toto bolo empiricky známe. Teraz predpokladajme, že jeden náboj je pevný a druhý premiestnime na ine miesto. Podľa tejto rovnice je sila na premiestneny náboj úmerná jeho náboju. Elektrické pole je definované ako konštanta úmernosti medzi nábojom a silou:

$\mathbf {F} =Q\mathbf {E}$

$\mathbf {E} ={\frac {1}{4\pi \epsilon _{0}}}{\frac {Q'}{r^{2}}}\mathbf {\hat {r}}$

Táto rovnica však platí len v elektrostatike, čiže ak sa nič nehýbe. Ak by sme si pozreli všeobecnejší prípad pohybujúcich sa nábojov, rovnica by sa zmenila na Lorentzovu rovnicu.