Elektrické pole je něco, co je vytvořeno elektrickým nábojem a ovlivňuje prostor kolem tohoto elektrického náboje, kde vliv elektrického pole pociťují pouze jiné elektrické náboje. Když se v elektrickém poli vytvořeném elektrickým nábojem nachází jiný elektrický náboj, tento druhý elektrický náboj pociťuje vliv ve formě elektrické síly.
Definici elektrického pole, jak je vysvětleno v článku o elektrických polích, lze pochopit mentálně, ale také si ji lze představit v mysli. Pro vizualizaci elektrického pole se prezentují siločáry elektrického pole. Siločáry elektrického pole jsou souborem čar nakreslených kolem elektrického náboje, které indikují jeho přítomnost. Protože jejich cílem je demonstrovat přítomnost elektrického pole, existuje vztah mezi těmito čarami a elektrickým polem. Jinými slovy, velikost a směr elektrického pole lze vysvětlit pomocí diagramu siločár elektrického pole.
Následuje vztah mezi směrem a intenzitou elektrického pole a siločarami elektrického pole:
PrvníSměr elektrického pole směřuje od kladného náboje k zápornému náboji. Směr siločar elektrického pole je tedy také od kladného náboje k zápornému náboji. Pokud je kladný náboj blízko záporného náboje, siločáry elektrického pole se znázorňují jako vycházející od kladného náboje směrem k zápornému náboji. Naopak, pokud je kladný náboj blízko záporného náboje, siločáry elektrického pole se znázorňují jako vycházející od každého kladného náboje a od sebe navzájem.
Za druhé , intenzita elektrického pole je vyjádřena vzdáleností mezi siločarami elektrického pole. Čím menší je vzdálenost mezi siločarami elektrického pole, tím větší je intenzita elektrického pole, a čím větší je vzdálenost mezi siločarami elektrického pole, tím menší je intenzita elektrického pole.
Proč je elektrické pole silnější, čím blíže jsou si čáry? Abychom tomu porozuměli, zvažte následující vysvětlení. Předpokládejme, že ve středu koule je kladný náboj a siločary elektrického pole vyzařují různými směry a pronikají povrchem koule. Pokud je počet siločar elektrického pole N a povrch koule je 4πr2 pak počet čar na jednotku plochy nebo hustota čar je N/4πr2Na základě tohoto vzorce, pro stejné N, pokud je r menší, pak je vzdálenost mezi čarami kratší, a pokud je r větší, pak je vzdálenost mezi čarami větší. Vzorec pro intenzitu elektrického pole je E = kq/r2 také ukazuje, že síla elektrického pole je nepřímo úměrná druhé mocnině vzdálenosti. Čím menší je r, tím větší je síla elektrického pole, a čím větší je r, tím menší je síla elektrického pole.
Na základě výše uvedeného lze usoudit, že pokud je r menší (blíže k náboji), je intenzita elektrického pole větší a vzdálenost mezi čárami je také kratší. Naopak, pokud je r větší (dále od náboje), je intenzita elektrického pole menší a vzdálenost mezi čárami je také větší.
Za třetí , počet siločar elektrického pole je úměrný síle elektrického pole. Čím více siločar elektrického pole, tím větší je síla elektrického pole. Čím méně siločar elektrického pole, tím menší je síla elektrického pole.
Příklad problémů
1. Otázky k celostátní zkoušce SMA z fyziky pro akademický rok 2012/2013, SA 55 č. 28
Z následujícího obrázku náboje, který ukazuje siločáry na dvou nábojích blízko sebe, vyplývá...
Diskuse
Siločáry elektrického pole neboli siločáry se kreslí od kladného náboje k zápornému náboji. Pokud se kladný a záporný náboj přiblíží k sobě, siločáry vypadají jako v odpovědi A.
Správná odpověď je A.
2. Otázky k celostátní zkoušce SMA z fyziky pro akademický rok 2012/2013, SA 60 č. 28
Dva elektrické náboje se k sobě přiblíží ve spojovací linii, což vede k vytvoření siločár elektrického pole. Správný obrázek je…
Diskuse
Správná odpověď je D.
3. Otázky k celostátní zkoušce SMA z fyziky pro akademický rok 2012/2013, SA 65 č. 28
Správné siločáry mezi dvěma náboji jsou…
Diskuse
Správná odpověď je D.
