แรงจากสนามไฟฟ้า เป็นแรงที่เกิดขึ้นระหว่างประจุ 2 อันวางห่างกัน เราทดสอบอิทธิพลของสนามไฟฟ้าได้ โดยใช้ลูกบอลประจุบวกขนาดเล็ก แขวนไว้อยู่ใกล้กับทรงกลมประจุบวก ผลคือลูกบอลจะถูกผลักออกจากทรงกลมประจุบวก โดยแรงที่กระทำ จะมีทิศในแนวพุ่งออกจากจุดศูนย์กลางของทรงกลม เรียกว่า เส้นแรงไฟฟ้า จึงสรุปได้ว่า อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าบวก เมื่ออยู่ในสนามไฟฟ้าจะถูกแรงเนื่องจากสนามไฟฟ้า หรือแรงไฟฟ้ากระทำต่ออนุภาคนั้น ให้เคลื่อนที่ในทิศทางเดียวกับสนามไฟฟ้า แต่อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าลบ จะเคลื่อนที่ในทิศตรงข้ามกับสนามไฟฟ้า

กฎอนุรักษ์ประจุไฟฟ้ากล่าวว่า “การทำให้วัตถุมีประจุไฟฟ้า ไม่ใช่การสร้างประจุขึ้นใหม่ แต่เป็นเพียงการย้ายประจุจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง โดยที่ผลรวมของจำนวนประจุทั้งหมดของระบบที่พิจารณาจะเท่าเดิมเสมอ”

ไมเคิล ฟาราเดย์ (Michael Faraday) เป็นคนแรก ที่เสนอให้ใช้เส้นแรงในการอธิบายทิศทางของสนามไฟฟ้า โดยมีลักษณะเป็นเวกเตอร์ที่ต่อเนื่องกัน โดยทิศทางของสนามไฟฟ้าที่จุดใดๆ ก็คือ ทิศทางของแรงที่กระทำต่อประจุทดสอบที่เป็นบวก ณ จุดนั้น

ลักษณะของเส้นแรงไฟฟ้า

1. เส้นแรงไฟฟ้าพุ่งออกจากประจุไฟฟ้าบวก แล้วพุ่งเข้าประจุไฟฟ้าลบ

2. บริเวณที่มีเส้นแรงไฟฟ้าหนาแน่นมาก แสดงว่าขนาดของสนามไฟฟ้าบริเวณนั้นมีค่ามาก บริเวณที่มีเส้นแรงไฟฟ้าหนาแน่นน้อย แสดงว่าขนาดของสนามไฟฟ้ามีค่าน้อย

3. เส้นแรงไฟฟ้ามีทิศตั้งฉากกับผิวของวัตถุ และเส้นแรงไฟฟ้าไม่ตัดกัน

ขนาดของสนามไฟฟ้าจะเป็นไปตามกฎของคูลอมบ์ คือแปรผกผันกับระยะห่างกำลังสอง ยิ่งห่างจากประจุไฟฟ้ามาก จำนวนเส้นแรงก็ยิ่งเบาบาง ความเข้มของสนามจะน้อย แต่บริเวณใกล้ประจุมาก เส้นแรงจะมาก ทำให้ความเข้มสนามไฟฟ้ามากตาม สำหรับทิศทางสนามไฟฟ้าของประจุบวก จะมีทิศพุ่งออกจากประจุบวก และสนามไฟฟ้าของประจุลบ จะมีทิศพุ่งเข้าหาประจุลบ

เรียบเรียงโดย : ปิตุพร พิมพาเพชร