Elektrinis laukas yra kažkas, ką sukuria elektros krūvis ir kas veikia erdvę aplink tą elektros krūvį, kur elektrinio lauko įtaką jaučia tik kiti elektros krūviai. Kai kitas elektros krūvis yra vieno elektros krūvio sukurtame elektriniame lauke, kitas elektros krūvis jaučia įtaką elektros jėgos pavidalu.
Elektrinio lauko apibrėžimą, kaip paaiškinta straipsnyje apie elektrinius laukus, galima suprasti mintyse, bet taip pat galima įsivaizduoti mintyse. Elektriniam laukui vizualizuoti pateikiamos elektrinio lauko linijos. Elektrinio lauko linijos – tai linijų rinkinys, nubrėžtas aplink elektros krūvį, siekiant parodyti jo buvimą. Kadangi jomis siekiama parodyti elektrinio lauko buvimą, tarp šių linijų ir elektrinio lauko yra ryšys. Kitaip tariant, elektrinio lauko stiprumą ir kryptį galima paaiškinti elektrinio lauko linijų diagrama.
Toliau pateikiamas ryšys tarp elektrinio lauko krypties ir stiprumo bei elektrinio lauko linijų:
Pirmas, elektrinio lauko kryptis yra tolyn nuo teigiamo krūvio ir link neigiamo krūvio. Taigi, elektrinio lauko linijų kryptis taip pat yra tolyn nuo teigiamo krūvio ir link neigiamo krūvio. Jei teigiamas krūvis yra artimas neigiamam krūviui, elektrinio lauko linijos vaizduojamos kaip besitęsiančios nuo teigiamo krūvio link neigiamo krūvio. Ir atvirkščiai, jei teigiamas krūvis yra artimas neigiamam krūviui, elektrinio lauko linijos vaizduojamos kaip besitęsiančios nuo kiekvieno teigiamo krūvio ir tolyn viena nuo kitos.
Antra , elektrinio lauko stiprumas apibūdinamas atstumu tarp elektrinio lauko linijų. Kuo mažesnis atstumas tarp elektrinio lauko linijų, tuo didesnis elektrinio lauko stiprumas, o kuo didesnis atstumas tarp elektrinio lauko linijų, tuo mažesnis elektrinio lauko stiprumas.
Kodėl kuo arčiau linijos, tuo stipresnis elektrinis laukas? Norėdami tai suprasti, apsvarstykite šį paaiškinimą. Tarkime, kad sferos centre yra teigiamas krūvis, o elektrinio lauko linijos sklinda įvairiomis kryptimis, prasiskverbdamos pro sferos paviršių. Jei elektrinio lauko linijų skaičius yra N, o sferos paviršiaus plotas yra 4πr2 tada linijų skaičius ploto vienete arba linijų tankis yra N/4πr2Remiantis šia formule, esant tam pačiam N, jei r yra mažesnis, tai atstumas tarp linijų yra mažesnis, o jei r yra didesnis, tai atstumas tarp linijų yra didesnis. Elektrinio lauko stiprio formulė yra E = kq/r2 taip pat parodyta, kad elektrinio lauko stiprumas yra atvirkščiai proporcingas atstumo kvadratui. Kuo mažesnis r, tuo didesnis elektrinio lauko stiprumas, o kuo didesnis r, tuo mažesnis elektrinio lauko stiprumas.
Remiantis aukščiau pateikta apžvalga, galima daryti išvadą, kad jei r yra mažesnis (arčiau krūvio), elektrinio lauko stiprumas yra didesnis, o atstumas tarp linijų taip pat yra mažesnis. Ir atvirkščiai, jei r yra didesnis (toliau nuo krūvio), elektrinio lauko stiprumas yra mažesnis, o atstumas tarp linijų taip pat yra didesnis.
Trečia , elektrinio lauko linijų skaičius yra proporcingas elektrinio lauko stiprumui. Kuo daugiau elektrinio lauko linijų, tuo didesnis elektrinio lauko stiprumas. Kuo mažiau elektrinio lauko linijų, tuo mažesnis elektrinio lauko stiprumas.
Contoh soal
1. 2012/2013 mokslo metų SMA fizikos nacionalinio egzamino klausimai SA 55 Nr. 28
Iš šio krūvio paveikslėlio, kuriame parodytos dviejų arti vienas kito esančių krūvių jėgos linijos, matyti...
Pembahasanas
Elektrinio lauko linijos arba jėgos linijos brėžiamos nuo teigiamo krūvio link neigiamo krūvio. Jei teigiamas ir neigiamas krūviai suartinami vienas su kitu, jėgos linijos atrodo kaip atsakyme A.
Teisingas atsakymas yra A.
2. 2012/2013 mokslo metų SMA fizikos nacionalinio egzamino klausimai SA 60 Nr. 28
Du elektros krūviai jungiamąja linija priartinami vienas prie kito, susidarant elektrinio lauko linijoms. Teisingas paveikslėlis yra…
Pembahasanas
Teisingas atsakymas yra D.
3. 2012/2013 mokslo metų SMA fizikos nacionalinio egzamino klausimai SA 65 Nr. 28
Teisingos jėgų linijos tarp dviejų krūvių yra…
Pembahasanas
Teisingas atsakymas yra D.
