關於電場的文章
關於電荷，我們了解到同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。如果將一個帶正電的物體靠近一個帶負電的物體，這兩個物體會互相吸引，彼此靠近。反之，如果將一個帶正電的物體靠近另一個帶正電的物體，這兩個物體會互相排斥，彼此遠離。根據庫侖定律，帶電物體可以加速其他帶電物體，這是因為帶電物體之間存在電場力。帶電物體對其他帶電物體施加的電場力是無需接觸即可作用的力的一個例子。另一個可以遠距離作用的力是引力。引力是由有質量的物體對其他有質量的物體施加的。
摩擦力、推力、正壓力都是容易理解的力，因為這些力在接觸時才會產生。相反，電力則是一種難以理解的力，因為它可以在一定距離外無需接觸就能發揮作用。為了理解這種可以遠距離作用的電力，我們需要引入電場的概念。電場的概念是由英國科學家邁克爾法拉第（1791-1867）提出的。
電場 (E) 的定義
假設一塊玻璃最初是電中性的。用布摩擦後，玻璃棒帶電。當玻璃棒帶電時，玻璃周圍同時會產生電場。如果玻璃恢復電中性，電場也會隨之消失。因此，電場的存在與電荷的存在密不可分。電場並非像空氣那樣的物質，也不是像電磁波那樣的波。電場是由電荷引起的，它會影響電荷周圍的空間，而其他電荷只會感受到電場的影響。
為了檢驗房間內是否有電場 E，假設該空間內存在一個測試電荷。此測試電荷是一個最小電荷量(Q)，因此它產生的電場非常小，可以忽略不計。然而，該測試電荷會受到其他電荷產生的電場的影響。引入此測試電荷的目的僅在於探究空間內是否存在電場 E。如果空間內確實存在電場 E，
測試電荷必須受到電場力的作用；如果沒有電場力，測試電荷就不會受到電場力的作用。
請看旁邊的圖示。
如圖1所示，電荷+q₁和電荷+q₂在周圍空間產生電場E。當測試電荷+q₀放置在空間中的某一點時，測試電荷+q₀會受到電場力的作用。 F₁是電荷+q₁對測試電荷+ q₀施加的電場力，F₂是電荷+q₂對測試電荷+q₀施加的電場力。如圖2所示，當測試電荷被移除後，電場E仍然存在，不會從該點消失。 E₁是由電荷+q₁產生的電場，E₂是由電荷+q₂產生的電場。
電場強度
電場強度 E 是一個向量，它既有大小又有方向。電場強度的大小通常被稱為電場強度。某一點的電場強度定義為：該點上一個正電荷所受到的電場力除以該正電荷的體積。
E = 電場強度
F = 電力
q = 測試電荷
電力的單位是牛頓，電荷的單位是庫侖，因此 E 的單位是牛頓/庫侖，縮寫為 N/C。
電場的方向
在圖 1a 中，正電荷 (+Q) 對正檢定電荷 (+q) 施加電場力，電場力 (F) 的方向遠離電荷 +Q。
如圖 1b 所示，當測試電荷被移除時，此時存在一個電場 (E)，其方向遠離電荷 Q。
在圖 2a 中，負電荷 (-Q) 對正檢定電荷 (+q) 施加電場力，其中電場力 (F) 的方向趨向於電荷 -Q。
如圖 2b 所示，當測試電荷被移除時，此時存在一個電場 (E)，其方向接近電荷 -Q。
根據上圖和上述解釋，可以得出結論：電場的方向遠離正電荷，趨向負電荷。
電場線
電場 E 由電荷產生，並影響電荷周圍的空間，這種電場的影響僅被其他電荷感知。當另一個電荷處於由電荷產生的電場 E 時，該電荷會感受到電場力的影響。
如上文所述，理解電場（E）的概念，雖然可以透過思考感知，但只能在腦海中想像。為了形象化地理解電場，我們需要用到電場線。電場線是圍繞電荷繪製的一組線條，用來表示電場的存在。由於電場線旨在展示電場的存在，因此它與電場本身有著密切的聯繫。換句話說，電場的大小和方向可以透過繪製電場線來解釋。
以下是電場線方向與電場強度的關係：
首先，電場強度 E 的方向從正電荷向負電荷方向移動。因此，電場線的方向也從正電荷向負電荷方向移動。
如果正電荷與負電荷相鄰，電場線將從正電荷指向負電荷。反之，如果兩個正電荷相鄰，電場線將從每個正電荷指向彼此。
其次，電場強度可以用電場線之間的距離來表示。電場線之間的距離越近，電場強度越大；電場線之間的距離越遠，電場強度越小。
為什麼電場線間距越小，電場強度越高？為了理解這一點，請看以下解釋。假設一個正電荷位於球心，電場線在球面上向各個方向擴散。如果電場線的數量為 N，球的表面積為 4πr² ，則單位面積上的電場線數量（或稱線密度）為 N / 4πr² 。根據這個公式，對於相同的 N 值，如果 r 減小，則電場線之間的距離會減少；如果 r 增大，則電場線之間的距離會增加。
電場強度公式 E = kq / r²也表明，電場強度與距離的平方成反比。如果 r 較小，則電場強度會增強；如果 r 較大，則電場強度會減弱。
基於上述分析，可以得出結論：當r減小（靠近電荷）時，電場強度增大，線間距也減小；反之，當r增大（遠離電荷）時，電場強度減小，線間距也增大。
第三，電場線的數量與電場強度成正比。電場線越多，電場強度越高；電場線越少，電場強度越低。
