Rafsvið er eitthvað sem orsakast af rafhleðslu og hefur áhrif á rýmið í kringum rafhleðsluna, þar sem áhrif rafsviðsins verða aðeins fyrir áhrifum annarra rafhleðslu. Þegar önnur rafhleðsla er í rafsviðinu sem orsakast af rafhleðslu, finnur hin rafhleðslan fyrir áhrifunum í formi rafkrafts.
Hugtakið rafsvið, eins og það er útskýrt í greininni um rafsvið, er hægt að skilja í huganum, en það er einnig aðeins hægt að ímynda sér það í huganum. Til að sjá rafsvið fyrir sér eru rafsviðslínur kynntar. Rafsviðslínur Rafsviðslína er safn lína sem teiknaðar eru umhverfis rafhleðslu til að gefa til kynna tilvist rafsviðs. Þar sem tilgangur þessarar línu er að sýna fram á tilvist rafsviðs er samband milli þessara lína og rafsviðsins. Með öðrum orðum er hægt að útskýra stærð og stefnu rafsviðs með skýringarmynd af rafsviðslínum.
Eftirfarandi er sambandið milli stefnu og styrks rafsviðsins og rafsviðslínanna:
Fyrst, stefna rafsviðsins er frá jákvæðri hleðslu og í átt að neikvæðri hleðslu. Þannig er stefna rafsviðslínanna einnig frá jákvæðu hleðslunni og í átt að neikvæðu hleðslunni. Ef jákvæð hleðsla er nálægt neikvæðri hleðslu eru rafsviðslínurnar sýndar sem teygjandi frá jákvæðu hleðslunni í átt að neikvæðu hleðslunni. Aftur á móti, ef jákvæð hleðsla er nálægt neikvæðri hleðslu, eru rafsviðslínurnar sýndar sem teygjandi frá hverri jákvæðu hleðslu og frá hvor annarri.
Í öðru lagi, er styrkur rafsviðsins táknaður með fjarlægðinni milli rafsviðslínanna. Því minni sem fjarlægðin er milli rafsviðslínanna, því meiri er styrkur rafsviðsins og því meiri sem fjarlægðin er milli rafsviðslínanna, því minni er styrkur rafsviðsins.
Hvers vegna er rafsviðið sterkara því nær sem línurnar eru? Til að skilja þetta má skoða eftirfarandi skýringu. Segjum sem svo að jákvæð hleðsla sé í miðju kúlu og rafsviðslínurnar geisli út á við í ýmsar áttir og fari í gegnum yfirborð kúlunnar. Ef fjöldi rafsviðslína er N og yfirborðsflatarmál kúlunnar er 4πr2 þá er fjöldi lína á flatarmálseiningu eða línuþéttleiki N/4πr2Samkvæmt þessari formúlu, fyrir sama N, ef r er minna þá er fjarlægðin milli línanna minni og ef r er stærra þá er fjarlægðin milli línanna meiri. Formúlan fyrir rafsviðsstyrk er E = kq/r2 sýnir einnig að styrkur rafsviðsins er í öfugu hlutfalli við ferning fjarlægðarinnar. Því minna sem r er, því meiri er styrkur rafsviðsins, og því stærra sem r er, því minni er styrkur rafsviðsins.
Byggt á ofangreindri yfirferð má álykta að ef r er minna (nær hleðslunni), þá er rafsviðsstyrkurinn meiri og fjarlægðin milli línanna einnig minni. Aftur á móti, ef r er stærra (lengra frá hleðslunni), þá er rafsviðsstyrkurinn minni og fjarlægðin milli línanna einnig meiri.
Þriðja, fjöldi rafsviðslína er í réttu hlutfalli við styrk rafsviðsins. Því fleiri rafsviðslínur, því meiri er styrkur rafsviðsins. Því færri rafsviðslínur, því minni er styrkur rafsviðsins.
Dæmi um vandamál
1. Spurningar í eðlisfræðiprófi SMA 2012/2013, SA 55 nr. 28
Af eftirfarandi hleðslumynd, sem sýnir kraftlínurnar á tveimur hleðslum nálægt hvor annarri, er...
Umræða
Rafsviðslínur, eða kraftlínur, eru dregnar frá jákvæðri hleðslu að neikvæðri hleðslu. Ef jákvæð og neikvæð hleðsla eru sett nálægt hvor annarri, munu kraftlínurnar birtast eins og í svari A.
Rétta svarið er A.
2. Spurningar í eðlisfræðiprófi SMA 2012/2013, SA 60 nr. 28
Tvær rafhleðslur eru færðar nær hvor annarri í tengilínu, sem leiðir til rafsviðslína. Rétta myndin er…
Umræða
Rétta svarið er D.
3. Spurningar í eðlisfræðiprófi SMA 2012/2013, SA 65 nr. 28
Réttar kraftlínur milli tveggja hleðslna eru…
Umræða
Rétta svarið er D.
