電場線數密度

通過電場中某點垂直於該點場強方向的無限小面積元dS_⊥的電場線條數為dφ_e，則該點處電場線數密度為：

電場中某點電場強度的大小等於該點處的電場線數密度。 ^[1] 

電場線數密度是用來表示電場的強弱和方向的物理量。實驗表明，在電場中某一點，試探點電荷（正電荷）在該點所受電場力與其所帶電荷的比值是一個與試探點電荷無關的量。於是以試探點電荷（正電荷）在該點所受電場力的方向為電場方向，以前述比值為大小的矢量定義為該點的電場強度，常用E表示。按照定義，電場中某一點的電場強度的方向可用試探點電荷（正電荷）在該點所受電場力的電場方向來確定；電場強弱可由試探電荷所受的力與試探點電荷帶電量的比值確定。

試探點電荷應該滿足兩個條件：

（1）它的線度必須小到可以被看作點電荷，以便確定場中每點的性質；

（2）它的電量要足夠小，使得由於它的置入不引起原有電場的重新分佈或對有源電場的影響可忽略不計。電場強度的單位V/m伏特/米或N/C牛頓/庫侖（這兩個單位實際上相等）。常用的單位還有V/cm伏特/釐米。

對任意帶電曲線的場強公式：

r為距曲線距離，為座標x，y的函數，ρ為電荷線數密度。

同理，帶電曲面為它的曲面積分。

電場線是為了直觀形象地描述電場分佈而在電場中引入的一些假想的曲線。曲線上每一點的切線方向和該點電場強度的方向一致；曲線密集的地方場強強，稀疏的地方場強弱。

場線是由矢量場和初始點設定的軌跡。在空間裏，矢量場在每一個位置，都設定了一個方向。只要按照矢量場在每一個位置所指的方向來追蹤路徑，就可以素描出正確的場線。更精確地説，場線在每一個位置的切線必須平行於矢量場在那一個位置的方向。1851年，法拉第提出了場線的概念。

在任何電場中，每一點P的場強 都有一定的方向。據此，我們可以在電場中畫出一系列曲線，使曲線上每一點的切線方向都和該點的場強方向一致，這些線稱為電場線。

在沒有電荷的空間，電場線具有不相交、不中斷的特點．靜電場的電場線還具有下列性質：

(1)電場線不閉合，始於正電荷或無窮遠處終止於無窮遠或負電荷；

(2)電場線垂直於導體表面；

(3)電場線與等勢面垂直。

感生電場的電場線具有下述特性：

(1)電場線是閉合曲線；

(2)閉合的電場線包圍磁感線。

電場線上標有箭頭，表示線上各點切線應取的正方向(即該點的場強方向)。利用電場線，可確定它所通過的每一點的場強的方向，因而也就可以表示出放在該點上的正電荷所受電場力的方向。但要注意，一般情況下，電場線並非是正電荷受電場力作用而運動的軌道。因為電荷運動方向(即速度方向)不一定沿力的方向。

1．電場線是假想的：電場線是人們用來形象的描述電場的分佈而畫出的一簇曲線，雖然實驗模擬了這簇曲線的形狀，但是實驗沒有證實電場線的真是存在，電場線是假想的。

2．（靜電場中）電場線不是閉合曲線，在靜電場中，電場線起始於正電荷（或無窮遠處），終止於無窮遠處（或負電荷），不形成閉合曲線。

3．電場線的每一點的切線方向都跟該點的場強方向一致。

4．電場線的疏密與電場強弱的關係：

電場線的疏密程度與場強大小有關，電場線密處電場強，電場線疏處電場弱。

5．電場線在空間不相交、不相切、不閉合。 ^[2]