Напружанасць электрычнага поля

Напру́жанасць электры́чнага по́ля – фізічная вектарная велічыня, што з'яўляецца дынамічнай характарыстыкай электрычнага поля, і вызначаецца як адносіна сілы, што ўздзейнічае на зарад з боку поля, да велічыні гэтага зарада:

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

Напружанасць электрычнага поля вызначаецца асобна для кожнага пункта. Электрычнае поле, якое мае аднолькавую напружанасць ва ўсіх пунктах, называецца аднародным.

Калі напружанасць поля ў пункце вядомая, гэта дае магчымасць вызначыць сілу, якая будзе дзейнічаць на электрычны зарад у гэтым пункце:

${\vec {F}}={\vec {E}}q$

З закона Кулона вынікае, што напружанасць электрычнага поля, што страраецца пунктавым зарадам, роўная

$E={\frac {q}{4\pi \epsilon _{0}\epsilon r^{2}}}$

або ў вектарнай форме:

${\vec {E}}={\frac {q{\vec {r}}}{4\pi \epsilon _{0}\epsilon r^{3}}}$

дзе q – велічыня зарада, $\epsilon _{0}$ – універсальная электрычная пастаянная, $\epsilon$ – дыэлектрычная пранікальнасць асяроддзя, ${\vec {r}}$ – вектар, які злучае зарад і дадзеную кропку.

Напружанасць поля, якое ствараецца сістэмай з некалькіх пунктавых электрычных зарадаў складаецца з напружанасцяў кожнага з гэтых зарадаў (прынцып суперпазіцыі):

${\vec {E}}=\Sigma {\vec {E}}_{i}={\frac {1}{4\pi \epsilon _{0}\epsilon }}\Sigma {\frac {\vec {r}}{r^{3}}}$

У выпадку раўнамернага размеркавання зараду па пэўнай лініі, паверхні або аб'ёме, напружанасць поля вызначаецца шляхам інтэгравання. У прыватнасці:

• напружанасць поля зараджанай прамой са шчыльнасцю зараду $\tau$ Кл/м, на адлегласці r ад яго:

$E={\frac {\tau }{2\pi \epsilon _{0}\epsilon r}}$

• напружанасць поля зараджанай плоскасці з паверхневай шчыльнасцю зараду $\sigma$:

$E={\frac {\sigma }{2\epsilon _{0}\epsilon }}$