Feltstyrken E = F/q måles med en prøveladning

Hva viser visualet?

En ladning setter opp et elektrisk felt i hele rommet rundt seg. Feltstyrken i et punkt er definert som kraften per ladningsenhet: E = F/q. Enheten er N/C, som er nøyaktig det samme som V/m.

Figuren gjør definisjonen konkret. Kildeladningen er Q = 5,0 nC, og de to prøveladningene ligger begge 0,20 m unna. Prøveladningen på 1,0 nC kjenner kraften 1,12 µN, mens den på 2,0 nC kjenner 2,25 µN — dobbelt så mye. Men F/q er den samme for begge, og det er nettopp derfor feltstyrken er en nyttig størrelse: den hører til kilden alene, ikke til det du måler med.

For en punktladning kan du regne feltstyrken direkte: E = k·|Q|/r² = 8,99·10⁹ · 5,0·10⁻⁹ / 0,20² = 1,1·10³ N/C. Retningen peker bort fra Q fordi Q er positiv; var Q negativ, pekte feltet inn mot ladningen.

Slik leser du visualet

Merkene under står også i bildet.

1. 1. Kilden lager feltet. Ladningen Q setter opp et elektrisk felt i hele rommet rundt seg.
2. 2. Prøveladningen kjenner det. 2,0 nC får dobbelt så stor kraft som 1,0 nC i samme punkt.
3. 3. Forholdet er feltstyrken. E = F/q blir 1,1·10³ N/C uansett hvilken prøveladning du bruker.

Nøkkelbegreper

• elektrisk feltstyrke
• prøveladning
• E = F/q
• N/C
• V/m
• punktladning
• feltretning

På prøve og muntlig-praktisk

Mange oppgaver gir deg kraften på en kjent ladning og ber om feltstyrken, eller omvendt. Husk at E ikke avhenger av prøveladningen — hvis svaret ditt gjør det, har du gjort noe galt.

Kildegrunnlag

https://www.ifingo.no/fysikk2/elektrisk-felt (avsnitt 3: Det elektriske feltet)