Elektriskais lauks ir kaut kas tāds, ko izraisa elektriskais lādiņš un kas ietekmē telpu ap elektrisko lādiņu, kur elektriskā lauka ietekmi izjūt tikai citi elektriskie lādiņi. Kad cits elektriskais lādiņš atrodas elektriskā lādiņa izraisītā elektriskajā laukā, otrs elektriskais lādiņš izjūt ietekmi elektriskā spēka veidā.
Elektriskā lauka jēdzienu, kā paskaidrots rakstā par elektriskajiem laukiem, var saprast garīgi, bet to var arī tikai iztēloties prātā. Lai vizualizētu elektrisko lauku, tiek attēlotas elektriskā lauka līnijas. Elektriskā lauka līnijas Lauka līnija ir līniju kopums, kas novilkts ap elektrisko lādiņu, lai norādītu uz elektriskā lauka klātbūtni. Tā kā šīs līnijas mērķis ir parādīt elektriskā lauka klātbūtni, pastāv saistība starp šīm līnijām un elektrisko lauku. Citiem vārdiem sakot, elektriskā lauka lielumu un virzienu var izskaidrot ar elektriskā lauka līniju diagrammu.
Tālāk ir parādīta saistība starp elektriskā lauka virzienu un stiprumu, kā arī elektriskā lauka līnijām:
Pirmkārt, elektriskā lauka virziens ir prom no pozitīvā lādiņa un negatīvā lādiņa virzienā. Tādējādi arī elektriskā lauka līniju virziens ir prom no pozitīvā lādiņa un negatīvā lādiņa virzienā. Ja pozitīvs lādiņš atrodas tuvu negatīvam lādiņam, elektriskā lauka līnijas tiek attēlotas kā stiepjas no pozitīvā lādiņa negatīvā lādiņa virzienā. Un otrādi, ja pozitīvs lādiņš atrodas tuvu negatīvam lādiņam, elektriskā lauka līnijas tiek attēlotas kā stiepjas no katra pozitīvā lādiņa un prom viena no otras.
Otrkārt, elektriskā lauka stiprumu attēlo attālums starp elektriskā lauka līnijām. Jo mazāks attālums starp elektriskā lauka līnijām, jo lielāks elektriskā lauka stiprums, un jo lielāks attālums starp elektriskā lauka līnijām, jo mazāks elektriskā lauka stiprums.
Kāpēc, jo tuvāk līnijas atrodas, jo spēcīgāks ir elektriskais lauks? Lai to saprastu, apsveriet šādu skaidrojumu. Pieņemsim, ka sfēras centrā atrodas pozitīvs lādiņš un elektriskā lauka līnijas izstaro uz āru dažādos virzienos, iekļūstot sfēras virsmā. Ja elektriskā lauka līniju skaits ir N un sfēras virsmas laukums ir 4πr2 tad līniju skaits uz laukuma vienību jeb līniju blīvums ir N/4πr2Balstoties uz šo formulu, tai pašai N vērtībai, ja r ir mazāks, tad attālums starp līnijām ir mazāks, un, ja r ir lielāks, tad attālums starp līnijām ir lielāks. Elektriskā lauka stipruma formula ir E = kq/r2 arī parāda, ka elektriskā lauka stiprums ir apgriezti proporcionāls attāluma kvadrātam. Jo mazāks ir r, jo lielāks ir elektriskā lauka stiprums, un, jo lielāks ir r, jo mazāks ir elektriskā lauka stiprums.
Balstoties uz iepriekš minēto pārskatu, var secināt, ka, ja r ir mazāks (tuvāk lādiņam), elektriskā lauka stiprums ir lielāks un attālums starp līnijām ir mazāks. Un otrādi, ja r ir lielāks (tālāk no lādiņa), elektriskā lauka stiprums ir mazāks un attālums starp līnijām ir lielāks.
Trešais, elektriskā lauka līniju skaits ir proporcionāls elektriskā lauka stiprumam. Jo vairāk elektriskā lauka līniju, jo lielāks elektriskā lauka stiprums. Jo mazāk elektriskā lauka līniju, jo mazāks elektriskā lauka stiprums.
Problēmu piemērs
1. 2012./2013. gada SMA fizikas valsts eksāmena jautājumi SA 55 Nr. 28
No sekojošā lādiņa attēla, kurā redzamas spēka līnijas uz diviem tuvu viens otram esošiem lādiem, ir...
Diskusija
Elektriskā lauka līnijas jeb spēka līnijas tiek novilktas no pozitīva lādiņa negatīvā lādiņa virzienā. Ja pozitīvais un negatīvais lādiņš tiek novietoti tuvu viens otram, spēka līnijas izskatās tāpat kā atbildē A.
Pareizā atbilde ir A.
2. 2012./2013. gada SMA fizikas valsts eksāmena jautājumi SA 60 Nr. 28
Divi elektriskie lādiņi tiek novietoti tuvu viens otram savienojošā līnijā, radot elektriskā lauka līnijas. Pareizais attēls ir…
Diskusija
Pareizā atbilde ir D.
3. 2012./2013. gada SMA fizikas valsts eksāmena jautājumi SA 65 Nr. 28
Pareizās spēka līnijas starp diviem lādiņiem ir…
Diskusija
Pareizā atbilde ir D.
