Opi

Sähkökenttä — Kenttä kuvauksena

Suljetun pinnan läpi kulkeva sähkövuo on Q_sisällä/ε₀. Laki on aina voimassa, mutta kentän suoran laskemisen kannalta se on tehokkain korkeassa symmetriassa, kuten pallolla, pitkällä sylinterillä tai äärettömällä tasolla.

Kenttä kuvauksena

Suljetun pinnan läpi kulkeva sähkövuo on Q_sisällä/ε₀. Laki on aina voimassa, mutta kentän suoran laskemisen kannalta se on tehokkain korkeassa symmetriassa, kuten pallolla, pitkällä sylinterillä tai äärettömällä tasolla.

Pistevaraus

Elektrostaattinen kenttä on konservatiivinen, joten työ kahden pisteen välillä ei riipu reitistä. Tämän vuoksi voidaan käyttää skalaarista potentiaalia V, jolle E=−∇V. Monissa geometroissa potentiaalin laskeminen on helpompaa kuin vektorikentän suora summaaminen.

Superpositio

Sähködipolin kokonaisvaraus on nolla, mutta sen kenttä ja vuorovaikutus ulkoisen kentän kanssa eivät ole nollia. Homogeeninen kenttä voi synnyttää vääntömomentin, joka kääntää dipolia, ja epähomogeeninen kenttä voi lisäksi antaa nettovoiman. Ilmiö on tärkeä polaarisille molekyyleille ja dielektrisille hiukkasille.

Kenttäviivat

Sähkökenttään voidaan varastoida energiaa. Tyhjiössä kentän energiatiheys on verrannollinen suureeseen ε₀E²/2. Dielektrinen aine polarisoituu kentässä ja muuttaa vapaan varauksen, kentän sekä jännitteen välistä yhteyttä. Tämä osoittaa, että E liittyy sekä voimiin että koko sähköisen järjestelmän energiataseeseen.

SähkökenttäE = F/q

Kenttä kuvauksena

Miten pistevarauksen sähkökentän voimakkuus muuttuu, jos etäisyys kaksinkertaistuu?

Elektrostaattinen kenttä on konservatiivinen, joten työ kahden pisteen välillä ei riipu reitistä. Tämän vuoksi voidaan käyttää skalaarista potentiaalia V, jolle E=−∇V. Monissa geometroissa potentiaalin laskeminen on helpompaa kuin vektorikentän suora summaaminen.