Pole elektryczne i jego natężenie. Przestrzeń otaczająca ładunki elektryczne posiada taką właściwość, że na umieszczone w dowolnym jej punkcie inne ładunki działa siła. Mówimy, że wokół ładunków elektrycznych (źródeł) istnieje pole elektryczne. Istnienie pola elektrycznego można wykryć wprowadzając do niego ładunek próbny q0. W polu elektrycznym na ładunek próbny działa siła F. Umożliwia to wprowadzenie pojęcia: Natężenie pola elektrycznego E definiuje się jako stosunek siły F, działającej na dodatni ładunek próbny q0, do wartości tego ładunku, co zapisujemy : E = F/q0 Natężenie pola elektrycznego jest wektorem. W każdym punkcie przestrzeni wektor E może mieć inną wartość i inny kierunek. Jednostką natężenia pola elektrycznego (wynikającą ze wzoru) jest [N/C], jednak równie powszechnie używana jest [V/m]. Obliczanie natężenia pola elektrycznego w dowolnym punkcie przestrzeni jest w zasadzie możliwe zawsze, jeżeli znamy rozkład ładunków wytwarzających to pole. Jeżeli badane pole jest wytwarzane przez ładunek punktowy, to zgodnie z prawem Coulomba mamy: E = F/q0 = (q*q0)/(4*p*e*r2*q0) = = q/(4*p*e*r2) Jeżeli zaś pole jest wytwarzane przez pewną liczbę ładunków punktowych q1, q2, ..., qn to natężenie pola w określonym punkcie obliczymy sumując natężenia pól pochodzących od poszczególnych ładunków: E = E1 + E2 + ... + En W przypadku ciągłego rozkładu ładunków obliczanie natężenia pola wymaga całkowania. Graficznie pole elektryczne przedstawiamy za pomocą tzw. linii sił pola, zwanych krócej liniami pola: są to linie, do których wektor E jest styczny w każdym punkcie. Na rys. po lewej pokazano przebiegi linii sił różnych pól elektrycznych: a) punktowy ładunek dodatni b) punktowy ładunek ujemny c) dipol elektryczny d) para ładunków dodatnich e) kondensator płaski f) kondensator cylindryczny Linie pola zaczynają się zawsze na ładunkach dodatnich, a kończą na ładunkach ujemnych. W niektórych przypadkach linie pola biegną do nieskończoności - uważamy wtedy, że odpowiednie ładunki, na których te linie się kończą znajdują się nieskończenie daleko. Szczególny przypadek na który warto zwrócić uwagę przedstawiono na rys d istnieje tu punkt P, do którego dochodzą dwie linie pola i kończą się w nim, mimo że nie ma w tym punkcie żadnego ładunku ujemnego. Punkty takie są zwane punktami osobliwymi pola. Natężenie w takich punktach jest równe zeru.