Напряжённость электрического поля
Напряжённость электри́ческого по́ля, векторная физическая величина , силовая характеристика электрического поля, численно равная отношению силы , действующей со стороны поля на пробный электрический заряд, помещённый в данную точку поля, к величине этого заряда : . Пробный заряд должен быть достаточно мал, чтобы его электрическое поле не изменяло расположения зарядов, создающих исследуемое поле. Направление совпадает с направлением силы, действующей на положительный пробный заряд. Электрическое поле задаётся распределением векторов в каждой точке пространства, поэтому вместо термина «напряжённость электрического поля» часто употребляют термин «электрическое поле». Распределение напряжённости электрического поля в пространстве обычно характеризуют с помощью силовых линий электрического поля – линий, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора . Силовые линии электрического поля проводят так, чтобы число силовых линий, проходящих через единичную поверхность, перпендикулярную к силовым линиям, было пропорционально модулю вблизи данной точки. Напряжённость электрического поля удовлетворяет принципу суперпозиции, согласно которому напряжённость электрического поля совокупности зарядов в некоторой точке равна геометрической сумме напряжённостей полей, создаваемых отдельными зарядами.
Напряжённость можно разложить на потенциальную и вихревую (соленоидальную) компоненты (уравнения Максвелла). Для потенциальной компоненты: , где – электрический потенциал. Для вихревой компоненты: , , где – векторный потенциал. создаётся электрическими зарядами, и соответствующие ей силовые линии начинаются на положительных и заканчиваются на отрицательных электрических зарядах. Так, например, электростатическое поле (электрическое поле неподвижных электрических зарядов) имеет только потенциальную компоненту. Компонента возникает при изменении во времени вектора магнитной индукции , и соответствующие ей силовые линии являются замкнутыми. Например, электрическое поле свободно распространяющейся электромагнитной волны имеет только вихревую компоненту. Под напряжённостью электрического поля в среде понимают напряжённость электрического поля, усреднённую по физически малому объёму (содержащему большое число атомов среды, но однородному по физическим свойствам).
Единица измерения напряжённости электрического поля в Международной системе единиц СИ (SI) – вольт на метр (В/м).