Faraday alapgondolata szerint a töltések nem közvetlenül hatnak egymásra, hanem két
elektromosan töltött test között a térben van valami, ami a hatást közvetíti.
Ezt a gondolatot úgy fogalmazzuk meg, hogy az elektromos állapotban lévő test maga körül ún. elektromos mezőt, vagy más szóval erőteret kelt, és ez az erő hat a testtől távol eső más testre. Az olyan elektromos mezőket, amelyeket nyugvó töltések keltenek, vagyis amelyek időben állandóak, elektrosztatikus mezőknek nevezzük.

Ha két vagy több töltés hoz létre egy közös mezőt, az együttes mezőnek bármely testre
kifejtett erőhatása mindenütt a vektori összege azoknak az erőknek, amelyet az egyes töltések külön-külön, egyedül hoznának létre. Ez az elv az elektromos mezők szuperpozíciójának elve.

Az elektromos mező bármely pontjába helyezett testre ható elektromos erő egyenesen
arányos az odahelyezett test töltésével. A térerősség tehát megegyezik a testre ható erőés a test töltésének hányadosával.

 

Ha figyelembe vesszük Coulomb törvényét, akkor a pontszerő töltés körül kialakuló
elektromos mező térerőssége egyenesen arányos a mezőt keltő töltéssel, és fordítottan arányos a tőle mért távolság négyzetével



 

Az elektromos tér szemléltetése erővonalakkal
Az erővonalak olyan elképzelt görbék, amelyek a pozitív töltésből indulnak és a negatív
töltésen keresztül végződnek, és az erővonal érintője minden pontban a térerősségvektor.
Minden ponton csak erővonal halad át, hiszen ha kereszteznék egymást, akkor nem lenne
egyértelmű a térerősségvektor iránya.

Egységnyi felületen áthaladó erővonalak száma az ún. fluxus, jele:ψ, egysége: Nm²/C.

Amennyiben a felület nem egységnyi, akkor A. Tehát a fluxus: ψ = EA.

Az elektromos fluxus természetesen nem csak homogén felületen, hanem inhomogén
felület esetén is számolható. Ekkor az az eljárás, hogy az adott felületet részekre bontva
számoljuk, majd összeadjuk őket. Amennyiben a felület egy gömb, mint például egy
pontszerő töltés erőtere, akkor a képletünk a következő formára alakul:





Zárt felületre az elektromos fluxus egyenlő a bezárt össztöltés 4kπ-szeresével, hiszen a
tőltés erőtere gömb felületet hoz létre. Ez a Gauss-tétel, avagy Maxwell első törvénye.


Munkavégzés elektromos térben, a feszültség
Az elektromos tér F = QE erőt fejt ki a benne lévő Q töltéső testre, ezért a test
mozgatásakor általában munkát is végzünk. W = F · s = EQs · cos(alfa).

Amennyiben cos(alfa)= 1,vagyis ha a munkavégzés térerősség irányú, akkor kimondhatjuk,
hogy ha egy Q töltést A-ból B pontba viszünk W munkával, akkor a W/Q állandót az A, B
pontra vonatkozó feszültségnek nevezzük, és U-val jelölük.
 A feszültség jele a Volt (V). U =W/Q.

Ha a munkavégzés egy Q töltésen zárt térben történik, például egy magába visszazáródó
görbe mentén (kör), akkor az összes végzett munka zérus, azaz zárt hurokra a körfeszültség nulla. Ez az elektrosztatika II. törvénye, avagy Maxwell II. törvénye.

Potenciál
Az eddigi megállapításainkból tehát kimondhatjuk, hogy egy Q töltésen akkor végzünk
munkát, ha az elmozdulás-vektor a térerő-vektor irányába mutat. Ha az elmozdulás-vektor
merőleges a térerő-vektor irányára, akkor nincs fizikai értelembe vett munkavégzés.

Válasszunk ki egy nullaszintet (A), majd ehhez képest adjuk meg azt a munkát, amelyet
végeznünk kell a tér ellenében ahhoz, hogy a töltést (B) felületre juttassuk. Ekkor azt
mondhatjuk, hogy a Q töltés helyzeti energiája a (B) ponton W, így a W/Q hányados, az erre a szintre jellemző érték, neve a potenciál, jele:U.  U = W/Q = kQ/r.

A potenciál tulajdonságából fakad, hogy két pont között a potenciálkülönbség, azaz két
pont potenciáljának különbsége: