elektrisk felt

Elektriske feltlinjer mellom to motsatte ladninger.

Artikkelstart

Elektrisk felt er en fysisk størrelse som beskriver de elektriske kreftene i et område. Elektrisk felt oppstår på grunn av elektriske ladninger.

Definisjon

Det elektriske feltet i et punkt i rommet defineres ut fra den elektriske kraften \(\mathbf F\) som virker på en ladning q i punktet:

\[ \mathbf E = \frac{\mathbf F}{q}. \]

For å måle det elektriske feltet i et punkt, plasserer man altså en testladning q i punktet, og måler kraften som virker på ladningen. Det elektriske feltet finner man da som kraften delt på ladningen.

Elektrisk felt er en vektor, der størrelsen beskriver hvor stor kraften på testladningen er, mens retningen er gitt av retningen på kraften.

Dielektrisk styrke

I vakuum er det, så vidt man vet, ingen grense for størrelsen av det elektriske feltet. I luft og i isolatorer er feltet begrenset av den dielektriske styrken til stoffet (også kalt gjennomslagsfasthet); det er den feltstyrken der isolasjonen bryter sammen slik at det slår en gnist over. I tørr luft med atmosfæretrykk er den dielektriske styrken omtrent 30 000 volt per centimeter.

Enheter

I SI-systemet er enheten for kraft newton (N) og for ladning 1 coulomb (C), så enheten for elektrisk felt er altså N/C (newton per coulomb). Oftest bruker man imidlertid den like store enheten V/m (volt per meter).

Feltlinjer

Etter Michael Faraday (1791–1867) kan et elektrisk felt beskrives ved feltlinjer som overalt peker i kraftens retning, og med en feltlinjetetthet (antall feltlinjer per flateenhet) som svarer til styrken av det elektriske feltet. Feltlinjene kan gjøres synlige om man strør pulveriserte gipskrystaller eller om lag én millimeter lange deler av hår på en glassplate i feltet. Figuren viser feltlinjene mellom to motsatte elektriske ladninger.

Typer

Elektrostatisk felt

I et elektrostatisk felt, som produseres av ladninger i ro, går feltlinjene ut fra positive ladninger og ender i negative ladninger. Der hvor feltlinjene ender i ladninger, har man en ladningstetthet. Elektrisk ladning per flateenhet er proporsjonal med feltet inne ved ladningen. Ved en ladet leder er ladningstettheten størst der overflaten er sterkest konvekst krummet, altså i spisser, hjørner og kanter.

Elektrodynamisk felt

Et elektrodynamisk felt er et elektrisk felt som oppstår ved elektromagnetisk induksjon fra et variabelt magnetisk felt. De elektriske feltlinjene i et slikt felt ender ikke i ladninger, men er lukkede kurver.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg