De ce două (sau mai multe) linii de câmp electric nu pot trece niciodată?

Liniile câmpului electric reprezintă o vizualizare a câmpului electric electric. În fiecare punct, direcția (tangentă) a liniei de câmp este în direcția câmpului electric.

În fiecare punct al spațiului (în absența oricărei încărcări), câmpul electric are o singură direcție, în timp ce liniile câmpului de trecere ar indica cumva câmpul electric îndreptat în două direcții simultan în aceeași locație.

Liniile de câmp fac încrucișează sau cel puțin se intersectează, în sensul că converg la încărcare. Dacă există o locație cu încărcare, liniile de câmp vor converge în acel punct. Cu toate acestea, în mod obișnuit spunem că liniile de câmp termină de pe taxă, mai degrabă decât trecerea acolo.

Liniile câmpului electric dezvăluie informații despre direcția (și puterea) unui câmp electric într-o regiune a spațiului. Dacă liniile se încrucișează într-o locație dată, atunci trebuie să existe două valori distincte ale câmpului electric cu direcția lor individuală în acea locație dată. Acest lucru nu ar putea fi niciodată cazul. Fiecare locație din spațiu are propriul său câmp electric și direcția asociată. În consecință, liniile care reprezintă câmpul nu se pot să se încrucișeze între ele în orice locație dată din spațiu.

Pentru de exemplu, în imaginea de mai jos, liniile se intersectează și, prin urmare, există două direcții pentru câmpul electric.

Câmpul electric la orice punctul este suma tuturor câmpurilor datorate fiecărei încărcări individuale din sistem. Câmpul are o magnitudine și o direcție. Liniile de câmp reprezintă o reprezentare a amplorii și direcției câmpului pe o zonă ilustrată. Liniile câmpului indică în direcția câmpului. Dacă liniile din două surse ar fi traversate, am putea efectiv să însumăm cele două câmpuri în acel punct și să redesenăm liniile de câmp cu noua direcție. Astfel, putem spune că liniile de câmp nu se încrucișează niciodată, deoarece suma a doi vectori poate avea o singură direcție (cu excepția vectorului zero)

Liniile de câmp sunt o reprezentare vizuală a unei construcții matematice, ca un grafic al unei funcții. Proprietățile definitorii ale acestei reprezentări vizuale sunt

1. Liniile de câmp rulează paralel cu câmpul în fiecare punct.
2. Densitatea liniilor de câmp dintr-o zonă este proporțională cu puterea câmpului.

A doua proprietate vă spune că liniile câmpului nu pot trece niciodată. Dacă ar face densitatea în punctul în care au traversat ar fi infinită, iar implicația ar fi că puterea câmpului este infinită. Acest lucru este nefizic.

Iată încă o modalitate de a vă gândi la asta. Ce ar însemna pentru două linii de câmp să treacă într-un anumit punct? Ar însemna că câmpul avea două direcții diferite în acel moment. principiul suprapunerii ne spune că câmpul net este pur și simplu suma vectorială a celor două. Deci câmpul total ar avea o singură linie care trece prin același punct cu o direcție dată de suma celorlalte două direcții.

O particulă pozitivă accelerează de-a lungul liniilor câmpului electric. Dacă a ajuns la o intersecție, ce cale ar trebui să meargă?

Două linii de câmpuri electrice nu se pot traversa niciodată, deoarece în fiecare punct există o direcție tangențială unică a câmpurilor electrice. Dacă au făcut-o, câmpul de la punctul de intersecție nu va avea o direcție unică, ceea ce este absurd.