Mis on aeg?

millises suunas elektrivälja tugevus nõrgeneb või suureneb. Väljatugevus on seotud omakorda
elektrijõuga. Elektrivälja tugevus on võrdne vastandmärgilise potentsiaali-gradiendiga: E = - gradφ.
Skalaarse funktsiooni φ(x,y,z) gradiendi suund ühtib suunaga n, milles funktsioon kasvab kõige
kiiremini.
Kuna väljatugevus on vektoriaalne ehk suunda omav suurus, siis seega nimetatakse
väljatugevust lühidalt E-vektoriks. Kuid E-vektori pikkuse ehk mooduli korral nimetatakse seda
lihtsalt väljatugevuseks E. Punktlaengu Q väljatugevus on võrdeline laengu suurusega ning
pöördvõrdeline vahekauguse r ruuduga. Kokkuleppeliselt on nii, et positiivse laenguga keha korral
on E-vektor suunatud sellest kehast eemale, kuid negatiivselt laetud keha elektrivälja E-vektor on
suunatud keha enda poole:
Joonis 2 Välja jõujoonte suund positiivse ja negatiivse laengu korral.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/33/VFPt_dipole_electric_manylines.svg/600px-
VFPt_dipole_electric_manylines.svg.png
E-vektori suund määrab ära välja jõujoone suuna. Elektrivälja jõujoon on mõtteline joon, mille igas
punktis on E-vektor suunatud piki selle joone puutujat. Mida tihedamalt paiknevad jõujooned, seda
tugevam on väli. Homogeense elektrivälja korral on E-vektor kogu ruumis ühesuguse pikkuse ja
suunaga. Homogeense välja jõujooned on omavahel paralleelsed sirged, mille vahekaugus ei muutu.
Elektriväli kahe ühesuuruselt ja erimärgiliselt laetud tasase plaadi vahel on homogeenne ja see väli
on kaks korda tugevam kui ühe plaadi korral. Punktlaengu elektrivälja potentsiaal φ on võrdeline
laengu suurusega ja pöördvõrdeline kaugusega sellest laengust. Positiivselt laetud keha liigub
elektrivälja mõjul alati potentsiaali vähenemise suunas nii nagu kivi kukub raskusjõu mõjul alati
allapoole. Ekvipotentsiaalpinnaks nimetatakse elektrivälja punktide hulka, mis omavad ühesugust
potentsiaali. Ekvipotentsiaalpinnad on jõujoontega alati risti ja mida väiksem on
ekvipotentsiaalpindade vaheline kaugus, seda tugevam on elektriväli.
Välja jõujoonte suhteline tihedus iseloomustab väljatugevuse vektori absoluutväärtuse suurust.
See tähendab seda, et mida tihedamini asetsevad jõujooned, seda suurem on väljatugevus antud
ruumiosas. Väli on tugevam laengule lähemal asetsevates punktides.
Kui kera on elektriliselt laetud, siis tekib sfäärilise kujuga aegruumi lõkspind ( ehk aegruumi auk
raadiusega r ) laetud kera tsentrisse. Tegemist on sfäärilise pinnaga, mis on laetud ühtlase
pindtihedusega σ. Sfäär on raadiusega R. Selline sfäär loob tsentraalsümmeetrilise välja. Igas
punktis läbib E vektori siht sfääri tsentrit. Kuid väljatugevus sõltub kera tsentri kaugusest r.
Sfäärilise pinna ( raadiusega r ) kõigi punktide jaoks on E vektor: E n = E (r). Kui aga r väärtus on
suurem R väärtusest, siis sellisel juhul jääb laeng q sfäärilise pinna sisemusse. Laeng q tekitab kogu
välja. Sfäärilise pinna raadiusest R väiksemaid sfäärilisi pindasid ( r ) ei sisalda laenguid. Seepärast
väljatugevus puudub. See tähendab seda, et sfäärilise pinna sees puudub väli. Pind on laetud ühtlase
pindtihedusega σ. Väljaspool sfäärilist pinda on aga väli olemas ja see on nii nagu sfääri tsentrisse
paigutatud sama suure punktlaengu väljal. Elektriliselt laetud kera korral väheneb alati elektrivälja
313