Vetor campo elétrico

Tomando por base termos físicos, a definição de campo elétrico é um pouco complexa, porém, para compreendê-la, podemos fazer uma analogia ao conceito de campo gravitacional já visto no estudo da Gravitação Universal. Embora não possamos vê-lo e nem tocá-lo, podemos constatar sua existência fazendo uso de um corpo de prova.

Imagine um ponto P situado em uma região onde há um campo elétrico. Inicialmente, nesse ponto, não existe nenhuma carga elétrica. Suponha agora colocar uma partícula eletrizada com carga q_1­, carga de prova, exatamente no ponto P. Sobre a partícula, passa a atuar uma força de intensidade elétrica _­, como mostra a figura acima. Caso a carga de prova seja trocada por outra q₂, surge uma nova força elétrica na carga de prova, ou seja, surge a força elétrica .

As forças possuem a mesma direção, porém a força que age sobre a carga positiva tem um dado sentido e a força que atua sobre a carga negativa tem sentido contrário. Tanto experimentalmente como teoricamente, fazendo-se a razão entre a força atuante em cada partícula e o valor algébrico da carga onde ela atua, o resultado é sempre o mesmo, ou seja,

Se a razão permanece constante, isso significa que ela não depende dos valores de  ou de q, constituindo um vetor característico daquele ponto do campo elétrico. Dessa forma, define-se vetor campo elétrico  em um ponto do espaço como a força elétrica por unidade de carga de prova ali colocada.

O vetor campo elétrico apresenta as seguintes características:

- módulo: o módulo do campo elétrico em um ponto P é dado pela equação acima.
- direção: é a mesma da força elétrica .
- sentido: é o mesmo da força elétrica  se q > 0 e sentido contrário se q < 0.

No Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade do campo elétrico é N/C (newton/coulomb).