สนามไฟฟ้าสถิตคืออะไร?

สนามไฟฟ้าสถิตเป็นเขตที่มองไม่เห็นที่ล้อมรอบอนุภาคที่มีประจุด้วยไฟฟ้า ฟิลด์นี้สามารถก่อตัววัตถุสองชิ้นในบริเวณใกล้เคียงกันโดยมีประจุไฟฟ้าแตกต่างกันหรือไปยังวัตถุเดียวที่มีประจุไฟฟ้าในแง่ของสภาพแวดล้อมโดยรอบ เมื่อเกิดขึ้นแล้วสนามไฟฟ้าสถิตสามารถออกแรงแรงกับวัตถุที่มีประจุไฟฟ้าอื่น ๆ ในบริเวณใกล้เคียง

สนามไฟฟ้าสถิตเป็นสนามเวกเตอร์ที่ถูกกำหนดให้เป็นแรงต่อหน่วยประจุที่ประจุจุดคงที่จะพบที่จุดใดจุดหนึ่งในสนาม สนามไฟฟ้าสถิตนั้นเป็นสัญลักษณ์ในสมการทางคณิตศาสตร์ในฐานะตัวพิมพ์ใหญ่ "E" นอกจากนี้สนามไฟฟ้าสถิตยังวัดโดยใช้หน่วยระบบสากล (SI) หน่วยของนิวตันต่อคูลอมบ์

ทิศทางของสนามไฟฟ้าสถิตนั้นเทียบเท่ากับทิศทางของแรงที่เกิดขึ้นบนประจุบวก ประจุบวกที่อยู่กับที่จะมีสนามไฟฟ้าสถิตที่ชี้ออกไปด้านนอกอย่างมากจากประจุ ในทางตรงกันข้ามประจุลบจะมีสนามไฟฟ้าสถิตที่ชี้ไปยังรัศมีประจุ

หากวัตถุที่มีประจุตรงข้ามสองตัวอยู่ในบริเวณใกล้เคียงเดียวกันเส้นนั้นจะเริ่มต้นจากประจุบวก ทิศทางของเส้นที่จุดใด ๆ ระหว่างวัตถุทั้งสองจะบอกทิศทางที่แรงกระทำ หากประจุเป็นบวกจะพบแรงในทิศทางเดียวกับสนาม ในทางกลับกันประจุลบภายในสนามไฟฟ้าสถิตจะได้สัมผัสกับแรงในทิศทางตรงกันข้ามกับสนาม

แนวคิดของสนามไฟฟ้าสถิตนั้นมีคุณสมบัติหลายอย่างที่คล้ายกับแรงโน้มถ่วง จุดประจุภายในสนามไฟฟ้าสม่ำเสมอทำหน้าที่คล้ายกับวัตถุที่แรงโน้มถ่วงกระทำ ดังนั้นการใช้ projectile motion และสมการจลนศาสตร์ยังใช้กับประจุจุดภายในสนามไฟฟ้าสถิตที่สม่ำเสมอ

กฎของเกาส์เป็นวิธีการคำนวณฟิลด์ค โดยพื้นฐานแล้วหากคุณมีทรงกลมตัวนำที่มั่นคงโดยมีประจุสุทธิเป็น Q คุณสามารถประเมินได้ว่าประจุส่วนเกินนั้นอยู่ด้านนอกของทรงกลม ดังนั้นกฎของเกาส์อ้างว่าสนามไฟฟ้าสถิตภายในทรงกลมนั้นมีค่าเป็นศูนย์และสนามไฟฟ้าสถิตที่อยู่นอกทรงกลมก็เหมือนกับจุดประจุที่มีประจุสุทธิสุทธิของคิวสมมติฐานนี้ทำให้การคำนวณส่วนประกอบเวกเตอร์ของสนามไฟฟ้าสถิตนั้นง่ายกว่ามาก