Et elektrisk felt er noe som skapes av en elektrisk ladning og påvirker rommet rundt den elektriske ladningen, der påvirkningen fra det elektriske feltet bare merkes av andre elektriske ladninger. Når en annen elektrisk ladning er i det elektriske feltet som skapes av en elektrisk ladning, føler den andre elektriske ladningen påvirkningen i form av en elektrisk kraft.
Definisjonen av et elektrisk felt, slik den er forklart i artikkelen om elektriske felt, kan forstås mentalt, men kan også forestilles i sinnet. For å visualisere et elektrisk felt presenteres elektriske feltlinjer. Elektriske feltlinjer er et sett med linjer tegnet rundt en elektrisk ladning for å indikere dens tilstedeværelse. Fordi de har som mål å demonstrere tilstedeværelsen av et elektrisk felt, er det en sammenheng mellom disse linjene og det elektriske feltet. Med andre ord kan størrelsen og retningen til et elektrisk felt forklares gjennom et diagram av elektriske feltlinjer.
Følgende er forholdet mellom retningen og styrken til det elektriske feltet og de elektriske feltlinjene:
Først, retningen på det elektriske feltet er vekk fra en positiv ladning og mot en negativ ladning. Dermed er retningen på de elektriske feltlinjene også vekk fra den positive ladningen og mot den negative ladningen. Hvis en positiv ladning er nær en negativ ladning, er de elektriske feltlinjene avbildet som strekker seg fra den positive ladningen mot den negative ladningen. Omvendt, hvis en positiv ladning er nær en negativ ladning, er de elektriske feltlinjene avbildet som strekker seg fra hver positive ladning og vekk fra hverandre.
For det andre er den elektriske feltstyrken representert ved avstanden mellom de elektriske feltlinjene. Jo nærmere avstanden mellom de elektriske feltlinjene er, desto større er den elektriske feltstyrken, og jo lenger avstanden mellom de elektriske feltlinjene er, desto mindre er den elektriske feltstyrken.
Hvorfor er det slik at jo nærmere linjene er, desto sterkere er det elektriske feltet? For å forstå dette, vurder følgende forklaring. Anta at en positiv ladning er i sentrum av en kule, og at de elektriske feltlinjene stråler utover i forskjellige retninger og trenger inn i kulens overflate. Hvis antallet elektriske feltlinjer er N og kulens overflateareal er 4πr2 da er antall linjer per arealenhet eller linjetetthet N/4πr2Basert på denne formelen, for samme N, hvis r er mindre, er avstanden mellom linjene kortere, og hvis r er større, er avstanden mellom linjene lengre. Formelen for elektrisk feltstyrke er E = kq/r2 viser også at den elektriske feltstyrken er omvendt proporsjonal med kvadratet av avstanden. Jo mindre r er, desto større er den elektriske feltstyrken, og jo større r er, desto mindre er den elektriske feltstyrken.
Basert på gjennomgangen ovenfor kan det konkluderes med at hvis r er mindre (nærmere ladningen), er det elektriske feltstyrken større og avstanden mellom linjene er også kortere. Omvendt, hvis r er større (lenger fra ladningen), er det elektriske feltstyrken mindre og avstanden mellom linjene er også større.
For det tredje er antallet elektriske feltlinjer proporsjonalt med den elektriske feltstyrken. Jo flere elektriske feltlinjer, desto større er den elektriske feltstyrken. Jo færre elektriske feltlinjer, desto mindre er den elektriske feltstyrken.
Eksempel på hva
1. Nasjonale eksamensspørsmål til SMA fysikk 2012/2013 SA 55 nr. 28
Fra følgende ladningsbilde, som viser kraftlinjene på to ladninger tett inntil hverandre, er...
Diskusjon
Elektriske feltlinjer, eller kraftlinjer, trekkes fra en positiv ladning mot en negativ ladning. Hvis en positiv og negativ ladning plasseres tett sammen, vises kraftlinjene som i svar A.
Det riktige svaret er A.
2. Nasjonale eksamensspørsmål til SMA fysikk 2012/2013 SA 60 nr. 28
To elektriske ladninger bringes tett sammen i en forbindelseslinje, noe som resulterer i elektriske feltlinjer. Det riktige bildet er…
Diskusjon
Det riktige svaret er D.
3. Nasjonale eksamensspørsmål til SMA fysikk 2012/2013 SA 65 nr. 28
De riktige kraftlinjene mellom to ladninger er…
Diskusjon
Det riktige svaret er D.
