קווי שדה
קווי שדה
קווי שדה הם קווים מדומים שמראים את הכיוון שבו השדה הפיזיקלי פועל בכל נקודה. הכיוון של הקו נותן את כיוון הכוח על מטען בוחן, וצפיפות הקווים מצביעה על עוצמת השדה.
מטען בודד
במקרה של מטען חשמלי בודד, קווי השדה הם קווים ישרים, יוצאים רדיאלית מהמטען (אם חיובי) או נכנסים אליו רדיאלית (אם שלילי). המשיק של כל קו שדה מתלכד עם קו השדה עצמו - כלומר, בשדה של מטען בודד, כיוון הכוח על מטען בוחן בכל נקודה זהה לכיוון קו השדה עצמו באותה נקודה.
מספר מטענים
כאשר יש יותר ממטען אחד, מתקבלת תמונה מורכבת יותר - קווי השדה מתעקמים, ומשיק הקו בכל נקודה נותן את כיוון השדה הכולל שם (תוצאה של סופרפוזיציה של תרומות כל המטענים).
שני מטענים זהים לעומת שני מטענים הפוכים
- שני מטענים זהים בסימנם - קווי השדה "דוחים" זה את זה, ויש נקודה (או קו) שבו השדה מתאפס בין שני המטענים.
- שני מטענים הפוכים בסימנם (דיפול) - קווי השדה יוצאים מהמטען החיובי ונכנסים ישירות למטען השלילי, ללא נקודת איפוס ביניהם.
כלל חשוב - קווי שדה אינם חוצים זה את זה
בכל נקודה במרחב יש כיוון יחיד לשדה החשמלי הכולל - ולכן קווי שדה לעולם אינם נחתכים זה עם זה (אחרת הייתה נקודה עם שני כיוונים שונים בו-זמנית, מה שאינו אפשרי).
הערה חשובה
ברוב האיורים (כולל אלו הנפוצים בספרי לימוד) מתוארים קווי שדה במישור הדו-מימדי, לשם פשטות - אך במציאות השדה החשמלי הוא כמובן תלת-מימדי, וקווי השדה "מתפזרים" בכל הכיוונים במרחב.