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Was ist elektrische Feldstärke?

Die elektrische Feldstärke ist an einem Punkt im Feld definiert als gleich der Kraft, die auf eine kleine Einheitsladung (ein Coulomb) ausgeübt würde, die an diesem Punkt platziert wäre. Die elektrische Feldstärke wird auch als elektrische Feldstärke bezeichnet und ist Ausdruck der Intensität eines elektrischen Feldes an einem bestimmten Ort.

Die Idee eines elektrischen Feldes wurde zuerst von Michael Faraday vorgeschlagen und wird von jedem elektrisch geladenen Objekt erzeugt. Andere geladene Objekte in der Nähe des ersten Objekts werden von diesem Feld beeinflusst. Die Richtung der Kraft gibt die Richtung des elektrischen Feldes an. Elektrische Energie ist in den elektrischen Feldern enthalten und proportional zum Quadrat der Feldstärke. Die elektrische Feldstärke ist eine Vektorgröße (sie hat sowohl Größe als auch Richtung). Eine sich bewegende elektrische Ladung erzeugt ein Magnetfeld, und tatsächlich hängen die beiden Feldtypen miteinander zusammen und können als dasselbe Phänomen angesehen werden, das aus verschiedenen Bezugsrahmen betrachtet wird.

Die SI-Einheit der elektrischen Feldstärke ist Newton pro Coulomb (N / C) oder Volt pro Meter (V / m).

Das Coulombsche Gesetz besagt, dass die zwischen zwei Ladungen wirkende Kraft proportional zum Produkt der Ladungen und umgekehrt proportional zum Abstand zwischen ihnen im Quadrat ist. Mathematisch ausgedrückt:

F = k q1 q2 / r2

Wobei q1 und q2 zwei Punktladungen sind, F die Kraft ist, die auf jede der beiden Punktladungen wirkt, r der Abstand zwischen den Ladungen ist und k die Proportionalitätskonstante ist. Der Wert von k hängt vom Medium zwischen den beiden Ladungen ab. Wenn die beiden Ladungen durch freien Raum getrennt sind, dann ist k = 1 / (4 π)

Die Kraft, die eine sehr kleine Testladung q in einem Feld E in einem Vakuum erfährt, ist gegeben durch E = F / q, wobei F die erlebte Kraft ist. Die Prüfladung q muss infinitesimal sein, damit sie das zu messende Feld nicht verzerrt.