Elektrinis laukas sukuriamas elektros krūvių ar tiesiog įkrautų kūnų, taip pat veikia šiuos objektus, nepriklausomai nuo to, ar jie juda, ar stovi. Jei elektra įkrauti kūnai tam tikrame atskaitos rėme nejuda, tai jų sąveika vyksta elektrostatinio lauko pagalba. Jėgos, veikiančios elektrostatinio lauko krūvius (įkrautas daleles), vadinamos elektrostatinėmis jėgomis.
Kiekybinė jėgos veikimo charakteristika elektrinis laukas ant įkrautų dalelių ir kūnų yra vektorinis dydis E, vadinamas elektrinio lauko stipriu.
Elektrinio lauko „šaltiniu“ laikykime krūvį q, kuriame atstumu r patalpintas vienetinis bandomasis krūvis q / =+1, t.y. krūvis, nesukeliantis lauką sukuriančių krūvių perskirstymo. Tada, pagal Kulono dėsnį, pagal teismo kaltinimą veiks jėga
Vadinasi, elektrostatinio lauko stiprumo vektoriusšiuo tašku yra skaičiai lygi jėgai veikiant šiame lauko taške esantį bandymo vieneto teigiamą krūvį q /
kur – spindulys – vektorius, nubrėžtas nuo taškinio krūvio iki tiriamo lauko taško. Įtempimo vienetas yra = / . Įtampa nukreipta išilgai spindulio – vektoriaus, nubrėžto iš taško, kuriame yra krūvis, į tašką A (toliau nuo krūvio, jei krūvis teigiamas, ir į krūvį – jei krūvis neigiamas).
Elektrinis laukas vadinamas vienarūšiu, jeigu jo intensyvumo vektorius visuose lauko taškuose yra vienodas, t.y. sutampa tiek moduliu, tiek kryptimi. Tokių laukų pavyzdžiai yra vienodai įkrautos begalinės plokštumos elektrostatiniai laukai ir plokščias kondensatorius toliau nuo jo plokščių kraštų. Elektrostatiniam laukui grafiškai pavaizduoti naudojamos jėgos linijos ( įtempimo linijos) - menamos linijos, kurių liestinės sutampa su intensyvumo vektoriaus kryptimi kiekviename lauko taške (10.4 pav. - pavaizduotos ištisinėmis linijomis). Linijų tankis nustatomas pagal įtempimo modulį tam tikrame erdvės taške.
Įtempimo linijos yra atviros – jos prasideda teigiamais ir baigiasi neigiamais krūviais. jėgos linijos niekur nesikerta, nes kiekviename lauko taške jo intensyvumas turi vieną reikšmę ir tam tikrą kryptį.
Apsvarstykite dviejų taškų krūvių elektrinį lauką q 1 ir 2 k .
 |
Tegul yra lauko stiprumas taške a, sukurtas įkrovimu q 1(neatsižvelgiant į antrąjį krūvį), ir - krūvio lauko stipris q 2 (neatsižvelgiant į pirmąjį krūvį). Susidariusio lauko stiprumą (esant abiem krūviams) galima rasti pagal vektorių sudėjimo taisyklę (pagal lygiagretainio taisyklę, 10.5 pav.).
Elektrinio lauko stiprumas iš kelių krūvių yra elektrostatinių laukų superpozicijos principas, pagal kurią įtampa krūvių sistemos sukurto lauko stiprumo geometrinė suma, kurią tam tikrame taške sukuria kiekvienas iš krūvių atskirai.
Vienas iš pagrindinių elektrostatikos uždavinių – įvertinti lauko parametrus tam tikram, stacionariam, krūvių pasiskirstymui erdvėje. Vienas iš tokių problemų sprendimo būdų yra pagrįstas superpozicijos principas . Jo esmė yra tokia.
Jei lauką sukuria keli taškiniai krūviai, tai bandomąjį krūvį q įtakoja krūvis qk, tarsi kitų krūvių nebūtų. Gauta jėga nustatoma pagal išraišką:
Nes , tada taip pat yra gautas lauko stiprumas taške, kuriame yra bandomasis krūvis paklūsta superpozicijos principui :
 |
(1.4.1) |
Šis santykis išreiškia superpozicijos principą arba elektrinių laukų superpozicijos ir yra svarbi elektrinio lauko savybė. Taškinių krūvių sistemos susidariusio lauko intensyvumas lygus kiekvieno iš jų atskirai tam tikrame taške sukurtų lauko stiprių vektorinei sumai.
Apsvarstykite superpozicijos principo taikymą, kai lauką sukuria dviejų krūvių elektrinė sistema, kurios atstumas tarp krūvių lygus l(1.2 pav.).
Ryžiai. 1.2
Skirtingų krūvių sukurti laukai vienas kito neveikia, todėl susidariusio kelių krūvių lauko vektorių galima rasti pagal vektorių sudėjimo taisyklę (lygiagretainės taisyklės)
 .
|
Tokiu atveju
ir 
Vadinasi,
 |
(1.4.2) |
Panagrinėkime kitą pavyzdį. Raskite elektrostatinio lauko stiprumą E sukurta dviejų teigiamų krūvių q 1 ir 2 k taške BET esantis per atstumą r1 nuo pirmos ir r2 nuo antrojo įkrovimo (1.3 pav.).
Ryžiai. 1.3
Naudokime kosinuso teoremą:
| (1.4.3) |
Kur 
.
Jei laukas sukurtas ne taškiniai mokesčiai, tuomet tokiais atvejais naudojama įprasta technika. Kūnas yra padalintas į be galo mažus elementus ir nustatomas kiekvieno elemento sukuriamas lauko stiprumas, tada integruojamas visame kūne:
| (1.4.4) |
Kur yra lauko stiprumas dėl įkrauto elemento. Integralas gali būti linijinis, per plotą arba per tūrį, priklausomai nuo kūno formos. Norėdami išspręsti tokias problemas, naudokite atitinkamas įkrovos tankio vertes:
– tiesinio krūvio tankis, matuojamas C/m;
yra paviršiaus krūvio tankis, matuojamas C/m2;
yra tūrinis krūvio tankis, matuojamas C/m3.
Jei lauką sukuria sudėtingos formos ir netolygiai įkrauti įkrauti kūnai, tai naudojant superpozicijos principą, sunku rasti gautą lauką.
(1.4.4) formulę matome, kad tai vektorinis dydis:
 |
(1.4.5) |
Taigi integracija gali būti sudėtinga. Todėl skaičiavimui dažnai naudojami kiti metodai, kuriuos aptarsime tolesnėse temose. Tačiau kai kuriais gana paprastais atvejais šios formulės leidžia analitiškai apskaičiuoti .
Kaip pavyzdžius apsvarstykite tiesinis krūvio pasiskirstymas arba žiedinis krūvio pasiskirstymas.
Nustatykime elektrinio lauko stiprumą taške BET(1.4 pav.) atstumu x nuo be galo ilgo, tiesinio, tolygiai paskirstyto krūvio. Tegul λ yra ilgio vieneto krūvis.
Ryžiai. 1.4
Darome prielaidą, kad x yra mažas, palyginti su laidininko ilgiu. Parinkime tokią koordinačių sistemą, kad y ašis sutaptų su laidininku. Ilgio elementas dy, neša krūvį Šio elemento taške sukuriamas elektrinio lauko stiprumas BET.
Bet koks elektros krūvis tam tikru būdu pakeičia supančios erdvės savybes – sukuria elektrinį lauką. Šis laukas pasireiškia tuo, kad kitas, „bandomasis“ krūvis, patalpintas bet kuriame jo taške, patiria jėgos veikimą. Patirtis rodo, kad jėga, veikianti fiksuotą krūvį Q, visada gali būti pavaizduota kaip , kur yra elektrinio lauko stiprumas. Lauko stiprumas išreiškiamas voltais vienam metrui (V/m). Eksperimentiniai faktai rodo, kad taškinių fiksuotų krūvių sistemos lauko stipris yra lygus lauko stiprių, kuriuos kiekvienas iš krūvių sukurtų atskirai, vektorinei sumai: .
Šis teiginys vadinamas elektrinių laukų superpozicijos principu.
Elektrostatinį lauką vakuume apibūdinančios lygtys yra šios: 
(1)
yra elektrinio lauko stiprumo vektorius, r yra krūvio tankis, e 0 yra elektrinė konstanta.
Elektrostatiniam laukui, išskyrus diferencialines lygtis(1) integralinis ryšys, vadinamas Gauso teorema, galioja.
Gauso teorema. Vektoriaus srautas per savavališką uždarą paviršių S yra lygus šio paviršiaus viduje esančių krūvių algebrinei sumai, padalytai iš e 0 .
Ši teorema naudojama simetrinio krūvio pasiskirstymo laukams apskaičiuoti. Pavyzdžiui, vienodai įkrauto begalinio sriegio atveju – begalinis cilindras, rutulys, rutulys.
Vektorinis laukas, kurio rotorius lygus nuliui, vadinamas potencialu. Elektrostatinis laukas yra potencialus, nes.
Elektrostatinio lauko stiprumo linijos prasideda nuo teigiamų krūvių ir baigiasi neigiamais krūviais.
Pagal (2) elektrostatiniame lauke lauko jėgų darbas perkeliant krūvį iš vieno taško į kitą nepriklauso nuo kelio, kuriuo šis judėjimas atliekamas, o priklauso tik nuo jo pradžios ir pabaigos taškų. kelias. 
Įrodykime tai.
Apsvarstykite judėjimą iš taško A į tašką B keliu G 1 ir keliu G 2. Lauko jėgų darbas, judant vieną teigiamą krūvį uždara grandine, susidedančia iš kelių Г 1 ir Г 2, yra lygus
pagal Stokso teoremą šis integralas yra lygus , kur S yra paviršius, aprėptas nagrinėjamo kontūro. Bet dėl (2) ==0. Taigi = 
=
=0, tai yra,
.
Kadangi gradiento garbanos visada yra nulis, tada bendras sprendimas(2) lygtis yra
Minuso ženklas atsirado istoriškai, esminės reikšmės neturi. Tačiau dėl šio ženklo įtampos vektorius nukreiptas į mažėjančio potencialo pusę. Elektrostatinis potencialas j lygus krūvio sąveikos su lauku potencinės energijos ir šio krūvio dydžio santykiui. Tiesioginė fizinė reikšmė yra dviejų lauko taškų potencialų skirtumas, kuris lemia elektrostatinio lauko darbą perkeliant krūvį iš vieno taško į kitą.
Elektrostatinis laukas apibūdinamas arba (1) lygtimis, arba Puasono lygtimi skaliariniam potencialui j:
(4) lygties sprendimas turi tokią formą:
(5)