Elektrinio lauko stipris

Elektrinio lauko stipris – vektorinis fizikinis dydis, savo skaitine verte lygus jėgai ${\displaystyle {\vec {F}}}$, veikiančiai vienetinį teigiamą krūvį ${\displaystyle q}$:

${\displaystyle {\vec {E}}={\frac {\vec {F}}{q}}}$.

Elektrinio lauko stipris ${\displaystyle {\vec {E}}}$ yra pagrindinė elektrinio lauko charakteristika. Jo kryptis, esant teigiamam taškiniam krūviui, yra nukreipta nuo krūvio, o esant neigiamam krūviui – į krūvį. Elektrostatinės sąveikos jėgoms galioja . Elektrinio lauko stiprio matavimo vienetas SI sistemoje yra N/C arba V/m. Taškinio krūvio q sukurtas elektrinio lauko stipris taške, nutolusiame atstumu r nuo to krūvio, gali būti apskaičiuotas naudojantis Kulono dėsniu:

${\displaystyle {\vec {E}}={\frac {1}{4\pi \varepsilon _{0}}}\cdot {\frac {q}{r^{2}}}\cdot {\frac {\vec {r}}{r}}}$,

${\displaystyle E\equiv |{\vec {E}}|={\frac {1}{4\pi \varepsilon _{0}}}\cdot {\frac {q}{r^{2}}}}$.

Elektrinio lauko stipris taip pat gali būti skaičiuojamas naudojantis tokia išraiška:

${\displaystyle \mathbf {E} =\sigma \mathbf {J} }$,

čia J – elektros srovės tankio vektorius ir σ - nuo medžiagos priklausantis elektrinis laidis.

Ryšys su potencialu

Elektrinis laukas gali būti sukurtas ne vien statiniu krūviu, bet taip pat kintant magnetiniam laukui. Elektrinio lauko stiprio ryšys su elektromagnetinio lauko potencialu bendru atveju užrašomas taip:

${\displaystyle {\vec {E}}=-\nabla \varphi -{\frac {\partial {\vec {A}}}{\partial t}}}$,

Tuo tarpu Faradėjaus indukcijos dėsnis, kur B – magnetinė indukcija, turi tokį sąryšį:

${\displaystyle \mathbf {B} =\nabla \times \mathbf {A} }$.

Iš čia Maksvelo lygtis:

${\displaystyle \nabla \times \mathbf {E} =-{\frac {\partial \mathbf {B} }{\partial t}}}$.

Lygtyse ${\displaystyle \varphi ,{\vec {A}}}$ – atitinkamai skaliarinis ir vektorinis potencialai, o ${\displaystyle \nabla }$ – gradiento operatorius ().

Šaltiniai

1. Huray, Paul G. (2009), Maxwell's Equations, Wiley-IEEE, p. 205,  , Chapter 7, p 205