Elektrostatska sila između dvaju točkastih nabijenih tijela razmjerna je umnošku njihovih naboja
Q1 i
Q2, a obrnuto razmjerna kvadratu njihove udaljenosti.
Ekvipotencijalne plohe u električnom polju su plohe koje u svakom svom dijelu imaju jednak potencijal.
Električna potencijalna energija naboja u nekoj točki električnog polja jednaka je radu potrebnom za premještanje tog naboja iz beskonačnosti u zadanu točku.
Fizikalna veličina kojom se opisuje sposobnost pohranjivanja naboja, a time i energije električnog polja, naziva se električni kapacitet.
Električni kapacitet
C kondenzatora
određen je kvocijentom količine naboja
Q koju se može pohraniti u kondenzatoru
i primijenjenog napona
U.
C=QU
Električni potencijal promatrane točke električnog polja je po iznosu jednak radu koji treba obaviti nad nabojem kako bismo ga iz beskonačnosti pomaknuli u promatranu točku.
Električno polje je prostor u kojemu se pojavljuje električna sila. Jakost električnog polja →Edefinira se kvocijentom električne sile →Fi naboja Q0 na koji sila u promatranoj točki djeluje.
→E=→FQ0
Elektronvolt (eV) često se rabi kao mjerna jedinica za rad, odnosno energiju, u atomskoj i nuklearnoj fizici, kemiji i molekularnoj biologiji. Jedan elektronvolt je rad što ga obavi elektron gibajući se električnim poljem kroz razliku potencijala od
1V.
1eV=1,6·10-19J
Najmanji naboj u prirodi je elementarni naboj i iznosi
e=1,6·10-19C.
Elementarni naboj odgovara naboju jednog protona. Mjerna jedinica za naboj je kulon, oznaka je C.
Energija električnog polja kondenzatora je W=12QU.
Električni kapacitet je skalarna fizikalna veličina. Mjerna jedinica za električni kapacitet jest farad, F.
1F=1C1V
Gaussovim zakonom izražava se proporcionalnost ukupnog toka električnog polja i količine naboja unutar neke zatvorene plohe.
Φ=Qε0
Jakost električnog polja dviju nabijenih metalnih ploča dana je formulom
E=σε0.
Jakost električnog polja nabijene metalne ploče dana je formulom
E=σ2ε0.
Kapacitet pločastog kondenzatora ovisi o površini i razmaku između ploča, te o permitivnosti tvari koja se nalazi između ploča.
Fizikalna veličina koja odgovara razlici potencijala između točaka polja naziva se napon. Napon između dviju točaka u električnom polju definira se kao kvocijent obavljenog rada
Wi naboja
Q pomicanog
između tih točaka električnog polja.
U homogenom električnom polju napon između dviju ekvipotencijalnih ploha jednak je umnošku jakosti električnog polja E i razmaka d između ekvipotencijalnih ploha
U=Ed.
Kod paralelno spojenih kondenzatora kapaciteti svih kondenzatora u spoju zbrajaju se.
C=C1+C2+C3+...
Površinska gustoća naboja određena je količinom naboja po jedinici površine
σ=QS.
Mjerna jedinica za površinsku gustoću naboja je
[σ]SI=[Q][S]=Cm2.
Recipročna vrijednost ukupnog kapaciteta kod serijskog spoja kondenzatora jednaka je zbroju pojedinačnih recipročnih vrijednosti kapaciteta svakog kondenzatora u spoju.
1C=1C1+1C2+1C3+...
Električno polje se može zorno predočiti silnicama. Silnice električnog polja su zamišljene linije kojima pokazujemo jakost i smjer električnog polja.
Tok homogenog električnog polja kroz ravnu plohu ploštine
S
koja je okomita na silnice električnog polja
→E određen je umnoškom iznosa jakosti električnog polja
E i iznosa
vektora površine
→S,
S.
ϕ=E·S
Mjerna jedinica za potencijal je džul po kulonu
JC, ili
JC-1. Ta jedinica nazvana je volt,
V.
Zbroj svih električnih naboja u izoliranom sustavu je stalan.
Quk=Quk(+)+Quk(-)
Naboj nije moguće stvoriti niti uništiti.