|
'''Elektriväli''' on [[füüsika]]line [[väli]], mis ümbritseb [[elektrilaeng |elektriliselt laetud]] osakest või keha ja mõjutab teisi ruumis paiknevaid elektrilaenguid. Elektriväli on tihedalt seotud [[magnetväli|magnetväljaga]] ning need koos moodustavad [[elektromagnetväli|elektromagnetvälja]]. Elektrivälja tekitavad elektriliselt laetud osakesed ([[elektrilaeng]]ud) ja samuti ajas muutuv magnetväli. Viimasel juhul nimetatakse välja [[pööriselektriväli|pööriselektriväljaks]].
[[Pilt:14. Електрични силови линии.ogv|pisi|280px]]
'''Elektriväli''' on [[elektrilaeng]]u poolt tekitatud ruumis leviv pidev väli, mis mõjutab teisi ruumis paiknevaid elektrilaenguid. Selle mõiste pakkus esimest korda välja [[Michael Faraday]] 19. sajandil.''' '''Elektriväli on tihedalt seotud [[magnetväli|magnetväljaga]] ning need koos moodustavad [[elektromagnetväli|elektromagnetvälja]]. Elektriväli on [[vektorväli]], mis koosneb laetud keha ümbritseva ruumi iga punkti kohta antud [[vektor]]itest.<ref name = 'Halliday,Resnick,Walker' >Halliday, Resnick, Walker ''Füüsika põhikursus.'' 2.köide Tartu, Eesti Füüsika Selts, 2012</ref> Elektrivälja tekitavad elektriliselt laetud osakesed (elektrilaeng) ja ajas muutuv magnetväli, kusjuures need võivad tekitada välja koos kui ka eraldiseisvalt. Viimast juhtu nimetatakse [[pööriselektriväli|pööriselektriväljaks]]. Elektriväli kirjeldab, kuidas igal ajahetkel elektriliselt laetud testlaengut mõjutatakse. Elektrivälja levimiskiirus sarnaneb elektromagnetvälja levimiskiirusega, kus vaakumis on kiirus võrdne valguse kiirgusega, kuid aines on levimise kiirus väiksem.
Elektrivälja saab kirjeldada mõjuga proovilaengule (proovilaeng on idealiseeritud elektriliselt laetud punktikujulisele proovikeha, mis ise ei mõjuta uuritavat välja). Elektrivälja levimiskiirus on nagu elektromagnetväljalgi vaakumis võrdne [[valguse kiirus]]ega, kuid aines on kiirus väiksem.
Elektriväli on [[vektorväli]], mida iseloomustab igas tema punktis ja igal hetkel [[vektor]]i väärtus, seega tema suurus ja suund.<ref name = 'Halliday,Resnick,Walker' >Halliday, Resnick, Walker ''Füüsika põhikursus.'' 2.köide Tartu, Eesti Füüsika Selts, 2012</ref>
Vastavalt sellele, kas elektrivälja tekitab liikumatu ja ajas muutumatu laeng või liikuv laeng, eristatakse elektrostaatilist ja elektrodünaamilist välja.
Elektrivälja mõiste pakkus esimest korda välja [[Michael Faraday]] 19. sajandil.
[[Pilt:VFPt plus thumb.svg|pisi|Positiivse punktlaengu elektriväli]]
==Elektrivälja tugevus==
==Elektriväli ja selle omadused==
===Elektrivälja tugevus===
{{vaata|Elektrivälja tugevus}}
[[Elektrivälja tugevus]]t ''E''defineeritakse onproovilaengule defineeritud järgmisemõjuva valemi[[jõud|jõu]] kaudu:
:<math> \mathbf{E} = \frac{\mathbf{F}}{q}</math>,
kus proovilaengule<math> q\mathbf{E}</math> mõjubon elektrivälja tugevuse [[jõudvektor]] ''ja <math>\mathbf{F''.}</math> Teisisõnu onproovilaengule elektrivälja<math>q</math> tugevusmõjuva arvuliseltjõu võrdne jõuga, mis mõjub antud väljapunktis asuvale ühikulisele [[punktlaeng]]ulevektor. Vektori ''<math> \mathbf{E''}</math> suund ühtib positiivsele laengule mõjuva jõu suunaga.<ref name = 'Igor Saveljev'/> Teisisõnu on elektrivälja tugevus arvuliselt võrdne jõuga, mis mõjub antud väljapunktis asuvale ühikulisele [[punktlaeng]]ule.
SI-süsteemis on elektrivälja ühikuks <math> \frac{N}{C} </math> või <math> \frac{V}{m} </math>.
SI-süsteemis on elektrivälja ühik <math> \frac{\rm N}{\rm C} </math> või <math> \frac{\rm V}{\rm m} </math>.
====Punktlaengu elektriväli====
===Punktlaengu elektriväli===
Leidmaks punktlaengu elektrivälja tugevust suvalises punktis, mis asub punktlaengust kaugusel ''r'', asetatakse sellesse punkti proovilaeng q<sub>0</sub>. Seega [[Coulombi seadus]]t kasutades on laengule mõjuvaks jõuks
Leidmaks punktlaengu elektrivälja tugevust suvalises punktis, mis asub punktlaengust <math>q _0</math> kaugusel <math>r</math>, asetatakse sellesse punkti proovilaeng <math>q</math>. [[Coulombi seadus]]e kohaselt mõjub siis laengule jõud
:<math> \mathbf{F}=k \frac {|q_0 q|}{ r^2} </math>,
kus <math> k= \frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\;</math> (<math>\varepsilon_0=8,85\cdot10^{-12}</math> F/m on [[elektriline konstant]]).
:<math> \mathbf{F}=k \frac {|q_0 q|}{ r^2} </math>,
Võrdetegur <math>k</math> sõltub kasutatavast ühikusüsteemist. SI-süsteemis on <math>k</math> väärtuseks ligikaudu 9·10<sup>9</sup> m/F, ([[CGS-süsteem]]is on ühikud valitud nii, et <math>k=1</math>).
Elektrivälja tugevus valitud punktis
kus ''k'' on
:<math>\mathbf E(\mathbf{r}) = \dfrac{q_0}{4 \pi \varepsilon_{0}\, } \cdot \dfrac{\mathbf e_r}{r^2}= \dfrac{Q_0}{4 \pi \varepsilon_{0} }\, \cdot \dfrac{\mathbf r}{r^3}</math>,
:<math> k= \frac{1}{4\pi\varepsilon_0} </math>
kus <math>\mathbf r</math> on antud punkti kohavektor ja <math>\mathbf{e_r} = \tfrac{\mathbf r}{r}</math> vastav [[ühikvektor]].
Kahe vastasmärgilise punktlaengu süsteemi – [[dipool]]i – poolt tekitatava elektrivälja tugevus piki dipooli telge leitakse positiivse ja negatiivse laengu elektriväljade avaldiste kaudu. Pärast matemaatilisi tehteid saadakse välja tugevuseks
ning ''ε<sub>0</sub>'' on [[elektriline konstant]] (väärtus ''ε<sub>0</sub>''=8,85*10^-12 F/m). Võrdetegur k sõltub kasutatavast ühikute süsteemist, [[Gauss'i süsteem|Gaussi süsteemis]] ([[CGS-süsteem|CGSE]]) valitakse laengu ühik nii, et k=1. SI süsteemis on k väärtuseks ligikaudu 9*10^9 m/F.
Elektrivälja tugevus avaldub
:<math> E = \frac{\mathbf{F}}{q} = k \frac{q}{r^2} \frac{\mathbf{r}}{r} </math>.
Kahe vastastikuse punktlaengu süsteemi, [[dipool]]i, elektrivälja tugevuse piki dipooli telge kaugusel ''z'' leitakse, kui pannakse kirja positiivsest laengust ja negatiivsest laengust levivad elektriväljad. Pärast lahutus- ja muid matemaatilisi tehteid saadakse välja tugevuseks
:<math> E=\frac{1}{2\pi\varepsilon_0} \frac{\mathbf{p}}{z^3} </math> ,
kus <math>z</math> on kaugus dipooli tsentrist ja <math> \mathbf{p} = qd </math> on [[Magnetmoment |dipoolmoment]] (<math>d</math> on punktlaengute omavaheline kaugus).<ref name = 'Duffin' >W.J.Duffin, ''Electricity and magnetism'',3rd edition, McGraw-Hill Book Company, 1990</ref>
kus ''z'' on kaugus dipooli tsentrist,
===Joonlaengu elektriväli===
:<math> \mathbf{p} = qd </math>
Joonlaeng koosneb punktlaengutest, mis on asetunud piki joont, näiteks piki juhet. Lineaarse laengutiheduse <math>\lambda = \dfrac{Q}{a}</math> korral väljatugevus
:<math>\mathbf E = \dfrac{\lambda}{2 \pi \varepsilon_{0} r} \cdot \mathbf e_r</math>,
on [[dipoolmoment]] ja ''d'' on punktlaengute omavaheline kaugus.<ref name = 'Duffin' >W.J.Duffin, ''Electricity and magnetism'',3rd edition, McGraw-Hill Book Company, 1990</ref>
kus vektor <math>\mathbf{e_r}</math> on suunatud joonlaengult radiaalselt mõõtepunkti.
====Joonlaengu elektriväli====
[[Joonlaeng]] koosneb üle pinna ühtlaselt jaotunud punktlaengutest, mis on asetunud piki joont. Sellist laengujaotust nimetatakse [[pidev laengujaotus|pidevaks]]. Kuna jaotused võivad sisaldada suurel hulgal punktlaenguid, siis elektriväljaga seotud suuruste leidmisel tuleb kasutada diferentsiaalarvutust.<ref name = 'Halliday,Resnick,Walker' />
Pidevate laengujaotustega tegeledes on seda sobivaim kirjeldada mitte kogulaengu, vaid [[laengutihedus]]e kaudu. Sirgjoonel asetsevate laengute korral on selleks parameetriks laengu joontihedus, mille tähis on λ.
Leitakse raadiusega ''R'' rõnga keskpunktist kaugusel P olev elektriväli. [[Diferentsiaal]]ne laeng rõngakaarel on
==Elektrivälja superpositsioon==
:<math> dq = \lambda ds </math>.
Elektriväli rahuldab [[superpositsiooni printsiip]]i. See tähendab seda, et jõud, millega laengute süsteem mõjub antud süsteemi mittekuuluvale laengule, on võrdne nende jõudude vektorsummaga, millega iga süsteemi kuuluv laeng antud laengule üksikult mõjub. Laengute süsteemi väljatugevus on võrdne nende väljatugevuste vektorsummaga, mida tekitavad kõik süsteemi kuuluvad laengud üksikult:<ref name= 'Igor Saveljev'>Igor Saveljev ''Füüsika üldkursus 2'', Elekter: õpik tehniliste kõrgkoolide üliõpilastele Tallinn,''Valgus'', 1978</ref>
Arvestades, et rõngast punktini P on kaugus ''r'', siis rõnga keskpunktist on kaugus ''z''. Samuti tuleb arvestada, et huvitutakse keskpunkti suunas olevast elektrivälja tugevusest, järelikult
:<math> d\mathbf{E}=dE \cos(\alpha) </math>.
Lisades diferentsiaalsesse elektrivälja tugevuse valemisse dq ja [[integreerimine|integreerides]] saadud valemit üle ringi pikkuse, saadakse tulemuseks
:<math> \mathbf{E}= \frac{2 z \lambda \pi R} {4\pi\varepsilon_0(z^2+R^2)^\frac{3}{2}} </math>.
Kuna ''λ'' on võimalik lahti kirjutada kui
:<math> \lambda = \frac{q}{2 \pi R} </math>,
siis elektrivälja tugevus punktis P on valemiga kirjeldatud järgnevalt:
:<math> \mathbf{E}= \frac{zq} {4\pi\varepsilon_0(z^2+R^2)^\frac{3}{2}} </math>.
==== Laetud ketta elektriväli====
Laetud ketta elektrivälja leidmisel lähtutakse samadest põhimõtetest nagu joonlaengu puhul, kuid nüüd ei ole enam joontihedust, vaid [[pindtihedus]] ''σ''.
Tuleb leida laetud ketta, mille raadius on R, elektrivälja tugevus ketta keskpunktist kaugusel P. Keskpunktist punkti P on kaugus ''z''.
Diferentsiaalne laengutugevus on
:<math> dq= \sigma dA </math>,
kus dA on diferentsiaalse rõnga pindala. Integreerides diferentsiaalse rõnga elektrivälja tugevuse üle ringi raadiuse, tuleb punktis P ketta elektrivälja tugevuseks
:<math> E = \frac{\sigma }{2 \varepsilon_0} [1-\frac{z}{(z^2+R^2)^\frac{1}{2}}] </math>.
Kui ketta raadius R läheneb lõpmatuseni, siis saab lõpmata suure plaadi elektrivälja tugevuse.<ref name = 'Halliday,Resnick,Walker' />
===Elektrivälja superpositsioon===
Elektriväli rahuldab [[superpositsiooni printsiip]]i. See tähendab seda, et jõud, millega laengute süsteem mõjub antud süsteemi mittekuuluvale laengule, on võrdne nende jõudude vektorsummaga, millistega iga süsteemi kuuluv laeng antud laengule üksikult mõjub. Laengute süsteemi väljatugevus on võrdne nende väljatugevuste vektorsummaga, mida tekitavad kõik süsteemi kuuluvad laengud üksikult.<ref name= 'Igor Saveljev'>Igor Saveljev ''Füüsika üldkursus 2'', Elekter: õpik tehniliste kõrgkoolide üliõpilastele Tallinn,''Valgus'', 1978</ref>
:<math> \mathbf{E} = \sum_i \mathbf{E}_i = \mathbf{E}_1 + \mathbf{E}_2 + \mathbf{E}_3 \cdots \,\! </math>
Juhul kui on tegemist elektriväljaga, kus on ''N'' laetud osakest, siis väljatugevussaab võidakseväljatugevust kirjutadaväljendada iga punkti elektrivälja tugevuse superpositsioonina:
:<math>\mathbf{E} = \sum_{i=1}^N \mathbf{E}_i = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0} \sum_{i=1}^N \frac{Q_i}{r_i^2} \mathbf{\hat{r}}_i, </math>
kus ''Q<submath>ir_i</submath>'' on ''i''<nowiki/>'nda laengu laengutugevus, ''r<sub>i</sub>'' laengu kaugus hetkel huvi pakkuvast punktist, ja <math> \mathbf{\hat{r}}_i</math> vastava laengu [[ühikvektor]].
Superpositsiooniprintsiibi abil on võimalik leida mistahes laengusüsteemi väljatugevust.
==Elektrostaatiline väli==
==Elektrivälja tüübid==
[[Elektrostaatiline väli]] on selline elektriväli, kus välja tugevus ei muutu ajas. Seega on laengud paigal. Elektrivälja tugevus punktis ''E(r)'' on võrdne [[elektrivälja potentsiaal |elektrilise potentsiaali]] negatiivse [[gradient|gradiendiga]]:
===Elektrostaatiline väli===
[[Elektrostaatiline väli]] on selline '''E'''-väli, kus välja tugevus ei muutu ajas. Seega on laengud paigal. Elektrivälja tugevus punktis ''E(r)'' on võrdne elektrilise potentsiaali negatiivse [[gradient|gradiendiga]]:
:<math> \mathbf{E}(r)=-\nabla \Phi </math>,
kus <math> \nabla </math> on gradient ja ''Φ'' <math>\Phi</math> on elektriline potentsiaal.
Selleks, et liigutada laengut ühelt potentsiaalilt teisele, on tehtavvaja tööteha järgmine:tööd
:<math> A_1= \int q\mathbf{E}dl </math> ehk <math> A_1 = q( \Phi_1 - \Phi_2)</math>.
[[Homogeenne|Homogeenses]] väljas on kahe potentsiaali vaheline elektriväli
:<math> A_1= \int q\mathbf{E}dl </math>,
mida on võimalik panna kirja ka valemiga
<math> A_1 = q( \Phi_1 - \Phi_2)</math>.
[[Homogeenne|Homogeenses]] väljas on kahe potentsiaali elektriväli
:<math> \mathbf{E}=\frac{ \Phi_1 - \Phi_2}{d} </math>,
kus ''d'' on potentsiaalidevaheline kaugus.<ref name = 'Igor Saveljev' />
[[Pilt:14. Електрични силови линии.ogv|pisi|Elektrivälja jõujoonte demonstratsioon: [[elektrostaatiline generaator |Elektrostaatilise generaatori]] [[elektrood]] on asetatud õlisse. Elektroodi ümbritsevas elektriväljas joonduvad osakesed õlis kui [[dielektrik]]us väljajoonte kujuliselt]]
[[Pilt:VFPt charges plus minus thumb.svg|pisi|Elektrivälja jõujooned positiivse ja negatiive laengu ümber]]
===Jõujooned===
====Elektrivälja jõujooned====
[[Pilt:VFPt charges plus minus thumb.svg|pisi|paremal|Elektrivälja jõujoonte käitumine ümber positiivse ja negatiive laengu]]
ElektriväljaElektriväljas avalduvat jõudu on väga hea visualiseerida [[jõujoon](näitlikustada]te (E-joon) ja [[ekvipotentsiaalpindväljajoon|jõujoonte]]ade abil. IgasJõujoone igas punktis onmõjub väljavektoripositiivsele ''E''proovilaengule suundjõud, määratudmille risti välja jõujoone suunaga ehksuund teisisõnuühtib jõujoone [[puutuja]]ga antudsihiga selles punktis. ''E''Mida väärtus on suur, kuitihedamalt jõujooned asetsevad teineteisele lähedalpaiknevad, ningseda väike, kui needtugevam on üksteisest kaugelväli. Jõujoonte hajumine kauguse suurenemisel laetud punktist näitab seda, et elektriväljaelektriväli suurus kahanebnõrgeneb. Lõpmata suure laetud plaadi korral on laeng plaadi peal jaotunud ühtlaselt ning järelikult on ka väljavektor igas punktis ühtlane. Sellist välja, mille [[vektor]]id on ühesuguse suuna ja pikkusega, nimetatakse [[ühtlane elektriväli|ühtlaseks elektriväljaks]].
JõujoonedElektrilaengute onelektrivälja igas punktis suunatud elektrilaengu punktile. Kokkuleppeliseltjõujooned algavad elektrivälja jõujoonedkokkuleppeliselt positiivselt laengult ning suunduvad negatiivselõpevad laengunegatiivsel poolelaengul.
=== Ekvipotentsiaalpinnad ===
Elektrivälja tuvastamiseks piisab, kui panna arvatava laetud keha lähedale proovilaeng ja uurida, mida proovilaeng teeb, kas tõukub või tõmbub. Positiivse ja negatiivse laengu vahel toimub tõmbumine, kuid omavahel positiivsed ja negatiivsed laengud tõukuvad.<ref name = 'Jaak' >{{netiviide
Elektrivälja naaberpunktid, milles [[elektrivälja potentsiaal]] on võrdne, moodustavad [[ekvipotentsiaalpind|ekvipotentsiaalpinna]], mis võib olla kujuteldav või reaalselt eksisteeriv pind. Laengu nihutamiseks elektriväljas samal ekvipotentsiaalpinnal asuvate punktide vahel pole tööd vaja teha.
| URL = http://www.obs.ee/~jaak/loengud/teine/esimene/trykk11.pdf
Punktlaengu või kerasümmeetrilise laengujaotuse tekitatud ekvipotentsiaalpinnad on [[kontsentriline|kontsentrilised]] [[sfäär]]id. Ekvipotentsiaalpinnad on alati risti elektrivälja jõujoontega ja ühtlasi väljavektoriga.
| Pealkiri = Elektriväli ja magnetism
| Autor = Jaak Jaaniste
| Failitüüp = PDF
| Täpsustus = lk 5–7
| Kasutatud = 29.09.2013
| Keel = eesti keel
}}</ref>
=== Elektriväli dielektrikus ===
=====Ekvipotentsiaalpinnad=====
Dielektrikus avaldub staatiline elektriväli kujul
[[Pilt:Electric field point lines equipotentials.svg|pisi|paremal|Negatiivse laengu jõujooned ja tema ümber olevad ekipotentsiaalpinnad (punased jooned)]]
Üksteise naaberpunktid, milles [[elektrivälja potentsiaal]] on võrdne, moodustavad [[ekvipotentsiaalpind|ekvipotentsiaalpinna]], mis võib olla kujuteldav või reaalselt eksisteeriv pind. Laengu nihutamiseks elektriväljas samal ekvipotentsiaalpinnal asuvate punktide vahel pole tööd vaja teha.
[[sümmeetriaprintsiip|Sümmeetriaprintsiibist]] järeldub, et punktlaengu või kerasümmeetrilise laengujaotuse tekitatud ekvipotentsiaalpinnad on [[kontsentriline|kontsentrilised]] [[sfäär]]id. Ekvipotentsiaalpinnad on alati risti elektrivälja [[jõujoon]]tega ja ka [[väljavektor]]iga, mis on jõujoonte [[puutujavektor]].
===Pööriselektriväli===
[[Elektrodünaamiline väli]] on ''E''-väli, mis muutub ajas, kui laengud liiguvad. Elektrivälja on võimalik tekitada mitte ainult staatiliste laengute abil, vaid ka muutuva magnetvälja abil. Sellisel juhul on välja tugevus
:<math> \mathbf{E} = - \nabla \varphi - \frac { \partial \mathbf{A} } { \partial t }</math>,
kus ''A'' on magnetilise vektori potentsiaal. Potentsiaali ja magnetvälja vaheline seos on
:<math> \mathbf{B} = \nabla \times \mathbf{A}</math>.
Rot ehk [[Rootor (matemaatika)|rootor]] näitab siin pööriselisust. Võttes elektriväljast rootori, saab tulemuseks
:<math> \nabla \times \mathbf{E} = -\frac{\partial \mathbf{B}} {\partial t}</math>.
Viimane valem on aga Faraday [[induktsiooniseadus]], mis on omakorda üks neljast [[Maxwelli võrrandid|Maxwelli võrrandist]].<ref>Paul G. Huray ''Maxwell's Equations'' Wiley-IEEE, 2009,
[http://books.google.com/books?id=0QsDgdd0MhMC&pg=PA205 Chapter 7, p 205]</ref>
==Sarnasused teiste väljadega==
[[Elektrostaatiline jõud]]
:<math> \mathbf{F}=q \mathbf{E} </math>
kirjeldab laengule mõjuvat elektrivälja jõudu, mis on sarnane Newtoni [[gravitatsioonijõud|gravitatsioonijõuga]]
:<math> \mathbf{F}=m \mathbf{g} </math>.
Kahte jõudu omavahel võrreldes võib näha, et elektrivälja ja [[gravitatsiooniväli|gravitatsioonivälja]] vahel on ühiseid jooni.
Elektrostaatilise ja gravitatsioonilise välja sarnasused:
1) mõlemad väljad on [[tsentraalne|tsentraalsed]] ja konservatiivsed,
2) mõlemad jõud vähenevad kauguse suurenedes ''r<sup>2</sup>'' võrra.
Erinevused:
1) elektrostaatiline jõud on mitu korda tugevam kui gravitatsiooniline jõud,
2) gravitatsioonilised jõud tõmbuvad, elektrostaatilised jõud tõukuvad.
==Elektrivälja karakteristikud==
=== Elektriväli dielektrikutes ===
Aines on elektriväli kujul
:<math> \mathbf{D} = \varepsilon_0\mathbf{E} + \mathbf{P} </math>,
kus vektor '''D''' on [[elektriniheelektrivoo tihedus]], '''E''' on elektriväli,elektrivälja tugevus ja '''P''' on [[polarisatsioon]], mis kirjeldab aine sees olevat elektrilist[[elektriline dipoolmomenti.dipoolmoment Kasutades|elektrilist eelnevas valemis polarisatsiooni definitsiooni, saabdipoolmoment]]i. tulemuseks
===Elektrivälja energia===
:<math> \mathbf{D} = \varepsilon_0 \varepsilon \mathbf{E} </math>,
Elektrostaatiline väli salvestab [[energia]]t. Välja [[energiatihedus]] ruumalaühiku kohta
:<math> u=\frac{1}{2}\varepsilon \mathbf{E}^2 </math>,
kus ''ε'' on [[suhteline dielektriline läbitavus]].
kus <math>\varepsilon</math> on keskkonna [[dielektriline läbitavus]] ja <math>\mathbf{E}</math> on elektrivälja tugevuse vektor.
Välja salvestunud koguenergia ''U'' on integraal üle ruumala ''V'':
===Juht elektriväljas ===
:<math> U = \frac{1}{2} \varepsilon \int_{V} |\mathbf{E}|^2 \ \mathrm{d}V </math>.
Laetud osakesed võivad [[juht|juhis]] vabalt liikuda. Kui juht asetada elektrivälja, siis hakkab toimuma laengute ümberpaiknemine, mis kestab seni, kuni neile mõjuv jõud saab võrdseks nulliga. See on võimalik, kui:
== Elektrodünaamiline väli ==
1) väljatugevus juhi sees on null,
{{vaata|Pööriselektriväli}}
Elektrivälja pole võimalik tekitada mitte ainult staatiliste elektrilaengute abil, vaid ka muutuva magnetväljaga. [[Elektrodünaamika |Elektrodünaamiline väli]] on ajas muutuv elektriväli, kui seda muutumist põhjustab laengute liikumine. Sel juhul tuleb elektrivälja käsitleda koos magnetväljaga, mis koos moodustavad [[elektromagnetväli |elektromagnetvälja]].
[[Faraday seadus |Faraday induktsiooniseadus]]e kohaselt indutseerib muutuv magnetväli [[pööriselektriväli |pööriselise elektrivälja]]. [[Maxwelli võrrandid |Maxwelli kolmanda võrrandi]] kohaselt on niisuguse välja [[rootor (matemaatika) |rootor]] <math> \nabla \times \mathbf{E}</math> võrdne [[magnetinduktsioon]]i <math>\mathbf{B}</math> muutumiskiiruse [[vastandarv |miinusmärgilise väärtusega]]:<ref>Paul G. Huray ''Maxwell's Equations'' Wiley-IEEE, 2009,
2) elektrivälja potentsiaal on kogu juhi ulatuses konstantne,
[http://books.google.com/books?id=0QsDgdd0MhMC&pg=PA205 Chapter 7, p 205]</ref>
:<math> \nabla \times \mathbf{E} = -\frac{\partial \mathbf{B}} {\partial t}</math>.
3) kõik lisalaengud on kogunenud juhi pinnale,
4) väljatugevuse vektor juhi pinnal on pinnaga risti.<ref name = 'Jaak' />
===Elektrivälja energia===
Elektrostaatiline väli salvestab [[energia]]t. Välja [[energiatihedus]] on kujul
:<math> u=\frac{1}{2}\varepsilon_0\mathbf{E}^2 </math>,
kus ε<sub>0</sub> on elektriline konstant.<ref name = 'Igor Saveljev' />
Välja koguenergia U on integraal üle ruumala
:<math> U = \frac{1}{2} \varepsilon \int_{V} |\mathbf{E}|^2 \ \mathrm{d}V </math>
Kui niisugusesse muutuvasse magnetvälja asetada näiteks juhtmesilmus, siis indutseerib pöörisväli selles [[elektromotoorjõud |elektromotoorjõu]] ja tekib [[elektrivool]]. [[Elektrijuht |Elektrit juhtivas]] materjalis kutsub muutuv magnetväi esile [[pöörisvool]]u.
==Vaata ka==
*[[Elektrostaatiline väli]]
*[[Magnetväli]]
*[[Elektromagnetväli]]
==Võrdlus [[gravitatsiooniväli |gravitatasiooniväljaga]]==
Elektrostaatilist välja ja gravitatsioonivälja omavahel võrreldes võib näha, et neil on ühiseid jooni:
* proovikehale mõjuva elektrostaatilisee jõu avaldis <math> \mathbf{F}=q \mathbf{E} </math> on sarnane Newtoni [[gravitatsioonijõud|gravitatsioonijõu]] avaldisega <math> \mathbf{F}=m \mathbf{g} </math>;
* mõlemad väljad on [[allikalisus|allikväljad]] ([[väljajoon]]ed lähtuvad ühest punktist)
* igas ruumipunktis saab rääkida potentsiaalist, s.t välja potentsiaalsest energiast vastavalt laengu- või massiühiku kohta;
* mõlemal juhul väheneb [[väljatugevus]] võrdeliselt kauguse ruuduga (''r''<sup>2</sup>).
==Viited==
{{Viited}}
| 