Elektriskais lauks
Elektriskais lauks apraksta, kā avota lādiņi izmaina telpu ap sevi. Ja E⃗ ir zināms, spēku uz jebkuru izmēģinājuma lādiņu var noteikt tieši.
Lauks ir spēks uz pozitīva vienības lādiņa
Pēc definīcijas E⃗=F⃗/q, tātad F⃗=qE⃗. E⃗ virziens ir spēka virziens uz pozitīvu izmēģinājuma lādiņu. Negatīvam lādiņam spēks ir pretējs. SI vienība ir N C⁻¹, ekvivalenta V m⁻¹.
Punktveida lādiņa elektriskais lauks
E = k|Q|/r²
Punktveida lādiņam E=k|Q|/r², kur k=8,9875517923×10⁹ N m² C⁻². Divkāršojot attālumu, lauks kļūst četras reizes vājāks. Q zīme nosaka virzienu.
Punktveida lādiņa lauka kalkulators
Ievadiet avota lādiņu un attālumu; E = k|Q|/r².
Superpozīcija: lauki saskaitās vektoriāli
Vairāku avotu gadījumā katra lādiņa lauku aprēķina atsevišķi vienā un tajā pašā punktā, pēc tam vektorus saskaita pa komponentēm. Tikai moduļu saskaitīšana parasti ir nepareiza.
Kā lasīt elektriskā lauka līnijas
Lauka līnijas ir vizualizācija, nevis materiāli pavedieni. Pieskare līnijai rāda E⃗ virzienu, bet lielāks līniju blīvums – stiprāku lauku. Līnijas nekrustojas.
Lauks, spēks un kustība
Ja E⃗ ir zināms, F⃗=qE⃗, un, ja elektriskais spēks dominē, a⃗=qE⃗/m. Elektrostatiskā līdzsvarā vadītāja materiāla iekšienē E=0.
Atrisināti piemēri
1. Punktveida lādiņa lauks
Atrodiet lauku 0,20 m no +3,0 nC lādiņa.
Risinājums
E≈674 N C⁻¹, prom no pozitīvā lādiņa.
2. Spēks uz negatīvu lādiņu
−2,0 μC lādiņš atrodas 300 N C⁻¹ laukā uz austrumiem.
Risinājums
|F|=6,0×10⁻⁴ N; spēks vērsts uz rietumiem.
3. Viduspunkts starp diviem vienādiem pozitīviem lādiņiem
Kāds ir kopējais lauks tieši vidū?
Risinājums
Vienādi pretēji lauki kompensējas: E=0.