Elektrische veldintensiteit is de negatieve gradiënt van het elektrische potentieel.

Wiskundig wordt dit uitgedrukt als:

e =-∇v

waar:

* e is de elektrische veldintensiteit, een vectorhoeveelheid gemeten in volt per meter (v/m).

* v is de elektrische potentieel, een scalaire hoeveelheid gemeten in volt (V).

* ∇ is de gradiëntoperator, die de snelheid van verandering van een functie in alle richtingen berekent.

Verklaring:

* potentieel is een maat voor de potentiële energie per lading op een eenheid op een punt in de ruimte. Het vertegenwoordigt het werk dat is gedaan om een ​​eenheid positieve lading te verplaatsen van oneindig tot op dat moment.

* Elektrische veldintensiteit is de kracht per lading van eenheid ervaren door een testlaad die op een punt in de ruimte wordt geplaatst.

* de gradiënt van het potentieel vertelt ons hoe het potentieel verandert met betrekking tot positie.

* Het negatieve teken geeft aan dat het elektrische veld wijst in de richting van afnemende potentiaal.

in eenvoudiger termen:

* Stel je een heuvel voor met een hoogte die het elektrische potentieel vertegenwoordigt.

* Hoe steiler de helling, hoe sterker het elektrische veld.

* De richting van het elektrische veld is altijd bergafwaarts, naar een lager potentieel.

Toepassingen:

* Het elektrische veld berekenen uit een bekende potentieel: Als u de potentiële functie kent, kunt u het elektrische veld vinden door zijn negatieve gradiënt te nemen.

* Inzicht in de relatie tussen potentiële en veldlijnen: Equipotentiaallijnen zijn lijnen van constant potentieel, en elektrische veldlijnen staan ​​altijd loodrecht op equipotentiële lijnen.

* Oplossen voor elektrische velden in complexe systemen: De relatie tussen potentieel en veld stelt ons in staat om technieken zoals de vergelijking van Laplace te gebruiken om op te lossen voor elektrische velden in gecompliceerde situaties.

Deze relatie is cruciaal om te begrijpen hoe ladingen op elkaar inwerken en hoe energie wordt opgeslagen en overgedragen in elektrische velden.