• Understand the concept of electric fields and their properties.
• Learn how electric forces and fields interact with charged particles.
• Apply mathematical formulas to calculate electric field strength and force.

• Students will be able to define and explain key terms related to electric fields in English.
• Students will be able to discuss the concepts of electric field lines, electric field strength, and electric force using appropriate vocabulary.
• Students will be able to interpret diagrams and solve problems related to electric fields, explaining their reasoning in English.

Let’s familiarize ourselves with the key terms for this topic. Төмендегі кестеде осы тақырып бойынша негізгі терминдер берілген.

To help you memorize these terms, you can use flashcards. Check out this set on Quizlet (or create your own!):

Search for Electric Fields Flashcards on Quizlet

Alternatively, create physical flashcards for active recall.

Understand the definitions of key concepts. Төменде негізгі ұғымдардың анықтамалары берілген.

• Electric Field: A region of space around a charged object where an electric force is exertedоказывается, прилагается on other charged objects.
  
  Перевод (RU)

  Электрическое поле: Область пространства вокруг заряженного объекта, где на другие заряженные объекты оказывается электрическая сила.
  Аудармасы (KZ)

  Электр өрісі: Зарядталған дененің айналасындағы кеңістік аймағы, онда басқа зарядталған денелерге электрлік күш әсер етеді.
• Electric Field Strength (E): The force per unit positive charge at a point in an electric field. It is a vector quantity, measured in Newtons per Coulomb (N C^-1) or Volts per meter (V m^-1). Formula: E = F/q.
  
  Перевод (RU)

  Напряженность электрического поля (E): Сила, действующая на единичный положительный заряд в данной точке электрического поля. Это векторная величина, измеряемая в Ньютонах на Кулон (Н/Кл) или Вольтах на метр (В/м). Формула: E = F/q.
  Аудармасы (KZ)

  Электр өрісінің кернеулігі (E): Электр өрісінің берілген нүктесіндегі бірлік оң зарядқа әсер ететін күш. Бұл векторлық шама, Ньютон/Кулонмен (Н Кл^-1) немесе Вольт/метрмен (В м^-1) өлшенеді. Формуласы: E = F/q.
• Coulomb’s Law: States that the magnitudeвеличина of the electrostatic force between two point charges is directly proportionalпропорциональна to the product of the magnitudes of the charges and inversely proportional to the square of the distance between them. Formula: F = (k q₁q₂) / r², where k = 1 / (4πε₀).
  
  Перевод (RU)

  Закон Кулона: Утверждает, что величина электростатической силы между двумя точечными зарядами прямо пропорциональна произведению величин зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Формула: F = (k q₁q₂) / r², где k = 1 / (4πε₀).
  Аудармасы (KZ)

  Кулон заңы: Екі нүктелік заряд арасындағы электростатикалық күштің шамасы зарядтар шамаларының көбейтіндісіне тура пропорционал және олардың арақашықтығының квадратына кері пропорционал екенін тұжырымдайды. Формуласы: F = (k q₁q₂) / r², мұндағы k = 1 / (4πε₀).
• Electric Field Lines: Imaginary lines used to visualizeвизуализировать, представлять electric fields.
  • They show the direction of the force on a positive test charge.
  • Lines start on positive charges and end on negative charges (or go to infinity).
  • The densityплотность of lines (how close they are) indicates the strength of the field. Closer lines mean a stronger field.
  • Field lines never cross.
  Перевод (RU)

  Силовые линии электрического поля: Воображаемые линии, используемые для визуализации электрических полей.

  • Они показывают направление силы, действующей на положительный пробный заряд.
  • Линии начинаются на положительных зарядах и заканчиваются на отрицательных зарядах (или уходят в бесконечность).
  • Плотность линий (насколько они близки) указывает на напряженность поля. Более близкие линии означают более сильное поле.
  • Силовые линии никогда не пересекаются.

  Аудармасы (KZ)

  Электр өрісінің күш сызықтары: Электр өрістерін көрнекілендіру үшін қолданылатын жорамал сызықтар.

  • Олар оң сынақ зарядына әсер ететін күштің бағытын көрсетеді.
  • Сызықтар оң зарядтардан басталып, теріс зарядтарда аяқталады (немесе шексіздікке кетеді).
  • Сызықтардың жиілігі (олардың қаншалықты жақын орналасуы) өрістің кернеулігін көрсетеді. Жақынырақ сызықтар күштірек өрісті білдіреді.
  • Күш сызықтары ешқашан қиылыспайды.

• Uniform Electric Field: An electric field where the field strength is the same at all points in magnitude and direction. Field lines are parallel, equally spaced, and point in the same direction. Often found between two oppositely charged parallel plates.
  
  Перевод (RU)

  Однородное электрическое поле: Электрическое поле, в котором напряженность поля одинакова во всех точках по величине и направлению. Силовые линии параллельны, равноотстоящи и направлены в одну сторону. Часто встречается между двумя противоположно заряженными параллельными пластинами.
  Аудармасы (KZ)

  Біртекті электр өрісі: Электр өрісі, онда өріс кернеулігі барлық нүктелерде шамасы мен бағыты бойынша бірдей. Күш сызықтары параллель, бірдей арақашықтықта орналасқан және бір бағытта бағытталған. Жиі екі қарама-қарсы зарядталған параллель пластиналар арасында кездеседі.

An electric field is a fundamental concept in physics. It’s a region in space where an electric charge will experience a force. Fields are created by electric charges themselves.

1. Representing Electric Fields: Field Lines

We use electric field lines to visualize electric fields. These lines have specific properties:

• They indicate the direction of the force on a small positive test charge.
• They originate from positive charges and terminate on negative charges (or extend to infinity if there’s an isolated charge).
• The closer the field lines (higher density), the stronger the electric field.
• Field lines never cross each other. If they did, it would imply two different directions of force at the same point, which is impossible.
• Field lines meet conducting surfaces at right angles (90 degrees).

Examples of field patterns:

• Isolated positive charge: Field lines radiate outwards.
• Isolated negative charge: Field lines radiate inwards.
• Two equal opposite charges (dipole): Field lines curve from the positive to the negative charge.
• Two equal positive charges: Field lines repel each other, with a neutral point in between.
• Uniform field (e.g., between parallel charged plates): Field lines are parallel, straight, and equally spaced.

2. Electric Field Strength (E)

Electric field strength at a point is defined as the force (F) per unit positive charge (q) experienced by a small test charge placed at that point.

E = F / q

Units: Newtons per Coulomb (N C^-1) or Volts per meter (V m^-1). Electric field strength is a vector quantity; it has both magnitude and direction.

The force on a charge q in an electric field E is given by:

F = qE

If q is positive, F is in the same direction as E. If q is negative, F is in the opposite direction to E.

3. Electric Field Strength due to a Point Charge

Using Coulomb’s Law (F = k qQ / r², where k = 1 / (4πε₀)), the electric field strength E at a distance r from a point charge Q can be derivedвыведен, получен:

E = F/q = (k qQ / r²) / q

E = kQ / r² or E = Q / (4πε₀r²)

Where:

• Q is the charge creating the field (in Coulombs, C)
• r is the distance from the charge (in meters, m)
• ε₀ is the permittivity of free space (8.85 x 10^-12 F m^-1)
• k is Coulomb’s constant (≈ 8.99 x 10⁹ N m² C^-2)

4. Electric Field Strength in a Uniform Field

In a uniform electric field, such as that between two parallel charged plates, the electric field strength E is also related to the potential difference (V) between the plates and the distance (d) separating them:

E = V / d

This formula is particularly useful for configurationsконфигураций like capacitors.

Check Your Understanding / Өзіңді тексер:

1. Easy: What are two key properties of electric field lines?
   
   Answer / Жауабы

   Any two of the following:

   • They show the direction of force on a positive test charge.
   • They start on positive charges and end on negative charges.
   • Their density indicates field strength.
   • They never cross.
   • They meet conductors at right angles.

   Жауап (Kazakh Translation)

   Келесілердің кез келген екеуі:

   • Олар оң сынақ зарядына әсер ететін күштің бағытын көрсетеді.
   • Олар оң зарядтардан басталып, теріс зарядтарда аяқталады.
   • Олардың жиілігі өріс кернеулігін көрсетеді.
   • Олар ешқашан қиылыспайды.
   • Олар өткізгіштерге тік бұрышпен жанасады.

   [/su_spoiler]
2. Medium: If the electric field strength at a point is 100 N/C, what force would a charge of +3 µC experience at that point?
   
   Answer / Жауабы

   Given: E = 100 N/C, q = +3 µC = +3 x 10^-6 C.
   Formula: F = qE
   F = (3 x 10^-6 C) * (100 N/C) = 3 x 10^-4 N.
   The force is 3 x 10^-4 N in the direction of the electric field.
   

   Жауап (Kazakh Translation)

   Берілгені: E = 100 Н/Кл, q = +3 мкКл = +3 x 10^-6 Кл.
   Формула: F = qE
   F = (3 x 10^-6 Кл) * (100 Н/Кл) = 3 x 10^-4 Н.
   Күш электр өрісінің бағытында 3 x 10^-4 Н құрайды.
   
   [/su_spoiler]
3. Medium: How does the electric field strength change if you double the distance from a point charge?
   
   Answer / Жауабы

   The electric field strength due to a point charge is given by E = kQ / r².
   If the distance r is doubled (becomes 2r), the new field strength E’ will be:
   E’ = kQ / (2r)² = kQ / (4r²) = (1/4) * (kQ / r²) = (1/4)E.
   So, if you double the distance, the electric field strength decreases to one-quarter of its original value.
   

   Жауап (Kazakh Translation)

   Нүктелік заряд тудыратын электр өрісінің кернеулігі E = kQ / r² формуласымен анықталады.
   Егер r қашықтығы екі еселенсе (2r болады), жаңа E' өріс кернеулігі:
   E' = kQ / (2r)² = kQ / (4r²) = (1/4) * (kQ / r²) = (1/4)E.
   Сонымен, егер қашықтықты екі еселесеңіз, электр өрісінің кернеулігі бастапқы мәнінің төрттен біріне дейін азаяды.
   
   [/su_spoiler]
4. Hard (Critical Thinking): Two positive charges, +Q and +4Q, are separated by a distance ‘d’. Is there a point on the line joining them where the electric field is zero? If so, is this point closer to +Q or +4Q? Explain your reasoning without detailed calculation, focusing on the concept of field strength dependence on charge and distance.
   
   Answer / Жауабы

   Yes, there is a point on the line joining them where the electric field is zero. This point must be between the two charges.
   Reasoning:
   1. The electric field due to +Q will point away from +Q. The electric field due to +4Q will point away from +4Q. For the net field to be zero, these two fields must be equal in magnitude and opposite in direction. This can only happen at a point between the two charges.
   2. The electric field strength is proportional to the charge (E ∝ Q) and inversely proportional to the square of the distance (E ∝ 1/r²).
   3. Since +4Q is a larger charge, to have its field cancelled by the smaller charge +Q, the point must be closer to the smaller charge (+Q). This is because the weaker field of +Q needs a smaller distance (stronger influence due to proximity) to balance the stronger field of +4Q at a larger distance (weaker influence due to distance).
   

   Жауап (Kazakh Translation)

   Иә, оларды қосатын сызықта электр өрісі нөлге тең болатын нүкте бар. Бұл нүкте екі зарядтың арасында болуы керек.
   Дәлелдеу:
   1. +Q тудыратын электр өрісі +Q-дан алысқа бағытталады. +4Q тудыратын электр өрісі +4Q-дан алысқа бағытталады. Нәтижелік өріс нөлге тең болуы үшін бұл екі өріс шамасы бойынша тең және бағыты бойынша қарама-қарсы болуы керек. Бұл тек екі зарядтың арасындағы нүктеде ғана мүмкін.
   2. Электр өрісінің кернеулігі зарядқа пропорционал (E ∝ Q) және қашықтықтың квадратына кері пропорционал (E ∝ 1/r²).
   3. +4Q үлкенірек заряд болғандықтан, оның өрісін кішірек +Q зарядымен жою үшін нүкте кішірек зарядқа (+Q) жақынырақ болуы керек. Себебі +Q-ның әлсіз өрісіне үлкенірек қашықтықтағы +4Q-ның күштірек өрісін (қашықтыққа байланысты әлсіз әсер) теңестіру үшін кішірек қашықтық (жақындыққа байланысты күштірек әсер) қажет.
   
   [/su_spoiler]

Activity 1: Fill in the Blanks

1. The region around a charged object where another charge experiences a force is called an _____________.
2. Electric field strength is measured in _________ or _________.
3. Electric field lines always start on _________ charges and end on _________ charges.
4. Coulomb’s Law describes the _________ between two point charges.
5. A field where the strength is the same at all points is called a _________ electric field.

Activity 2: Match the Term with its Definition

Watch this video for a visual explanation of electric fields:

This video provides a good introduction to electric fields and field lines.

Problem 1: Calculate the electric field strength at a distance of 3.0 cm from a point charge of +5.0 nC.

Problem 2: A charge of -4.0 µC experiences an electric force of 0.020 N to the right in a uniform electric field. What is the magnitude and direction of the electric field?

Explore electric fields interactively using the PhET «Charges and Fields» simulation.

Simulation Link: Charges and Fields Simulation

You can also embed it using this code (may require your WordPress theme/plugins to support iframes):

<iframe src="https://phet.colorado.edu/sims/html/charges-and-fields/latest/charges-and-fields_en.html" width="100%" height="600" scrolling="no" allowfullscreen></iframe>

Tasks:

1. Place a single positive charge (+1 nC) on the screen. Enable «Electric Field» vectors and «Voltage» (equipotential lines). Describe what you observe about the field lines and equipotential lines.
2. Add a negative charge (-1 nC) near the positive charge. How does the pattern of field lines change? Where is the field strongest?
3. Use the voltage sensor tool. What happens to the voltage value as you move the sensor further away from an isolated positive charge? What about an isolated negative charge?
4. Try to create a configurationконфигурация of charges that produces a region of (nearly) uniform electric field. Describe your setup. (Hint: Think about parallel plates).

Task: Electric Field Experts

In pairs or small groups:

1. Choose one of the following electric field configurations:
   • Two equal positive charges
   • Two equal negative charges
   • A positive charge and a negative charge of unequal magnitude (e.g., +2Q and -Q)
   • A charged conducting sphere
2. Sketch the electric field lines and equipotential lines for your chosen configuration. Clearly label the direction of the field and indicate regions of strong and weak field.
3. Prepare a short (2-3 minute) explanation of your diagram to present to another group or the class.
4. Challenge: Use a tool like Quizizz or LearningApps.org to create 2-3 multiple-choice questions about your specific field pattern for other students to answer.

Answer the following questions. Show all your working where calculations are required.

1. Analysis: An electron (charge -1.6 x 10^-19 C, mass 9.11 x 10^-31 kg) is accelerated from rest in a uniform electric field of strength 1.2 x 10⁴ N C^-1.
   
   a) Calculate the magnitude of the electric force on the electron.
   
   b) Calculate the magnitude of the acceleration of the electron.
   
   c) If the electron travels 5.0 cm in this field, what is its final speed (assuming it starts from rest)?
   
   Answer / Жауабы

   a) F = |q|E = (1.6 x 10^-19 C) * (1.2 x 10⁴ N C^-1) = 1.92 x 10^-15 N
   
   b) a = F/m = (1.92 x 10^-15 N) / (9.11 x 10^-31 kg) ≈ 2.11 x 10¹⁵ m s^-2
   
   c) Use v² = u² + 2as. Here u=0, s = 0.05 m.
   
   v² = 0 + 2 * (2.11 x 10¹⁵ m s^-2) * (0.05 m) = 2.11 x 10¹⁴ m² s^-2
   
   v = √(2.11 x 10¹⁴) ≈ 1.45 x 10⁷ m s^-1
   

   Жауап (Kazakh Translation)

   a) F = |q|E = (1.6 x 10^-19 Кл) * (1.2 x 10⁴ Н Кл^-1) = 1.92 x 10^-15 Н
   
   b) a = F/m = (1.92 x 10^-15 Н) / (9.11 x 10^-31 кг) ≈ 2.11 x 10¹⁵ м с^-2
   
   c) v² = u² + 2as формуласын қолданыңыз. Мұнда u=0, s = 0.05 м.
   
   v² = 0 + 2 * (2.11 x 10¹⁵ м с^-2) * (0.05 м) = 2.11 x 10¹⁴ м² с^-2
   
   v = √(2.11 x 10¹⁴) ≈ 1.45 x 10⁷ м с^-1
   
   [/su_spoiler]
2. Analysis/Synthesis: Two point charges, Q_A = +2.0 nC and Q_B = -8.0 nC, are placed 12 cm apart in a vacuum.
   
   a) Determine the point X on the line passing through Q_A and Q_B where the net electric field strength is zero. State whether X is between the charges, to the left of Q_A, or to the right of Q_B.
   
   b) Sketch the electric field lines for this configuration of charges.
   
   Answer / Жауабы

   a) The point X where the net electric field is zero must be outside the region between the charges, and closer to the charge with the smaller magnitude (Q_A = +2.0 nC). This is because the fields from Q_A and Q_B must be equal in magnitude and opposite in direction. If X were between them, both fields would point in roughly the same direction (from positive to negative). If X were to the right of Q_B, the field from Q_B (larger magnitude charge) would always be stronger than Q_A because it’s closer to Q_B. Thus, X must be to the left of Q_A.
   
   Let x be the distance from Q_A to point X. Then the distance from Q_B to X is (12 cm + x) or (0.12 m + x).
   
   E_A = E_B => k|Q_A| / x² = k|Q_B| / (0.12 + x)²
   
   |Q_A| / x² = |Q_B| / (0.12 + x)²
   
   2.0 / x² = 8.0 / (0.12 + x)²
   
   1 / x² = 4 / (0.12 + x)²
   
   Take square root of both sides: 1/x = 2/(0.12 + x) (Since x must be positive, and 0.12+x positive)
   
   0.12 + x = 2x => x = 0.12 m = 12 cm.
   
   So, the point X is 12 cm to the left of Q_A.
   
   b) Sketch should show field lines originating from Q_A and terminating on Q_B. More lines should be associated with Q_B due to its larger magnitude. A neutral point X should be indicated 12cm to the left of Q_A.
   

   Жауап (Kazakh Translation)

   a) Нәтижелік электр өрісінің кернеулігі нөлге тең болатын X нүктесі зарядтар арасындағы аймақтан тыс, шамасы кішірек зарядқа (Q_A = +2.0 нКл) жақынырақ орналасуы керек. Себебі Q_A және Q_B тудыратын өрістер шамасы бойынша тең және бағыты бойынша қарама-қарсы болуы керек. Егер X олардың арасында болса, екі өріс те шамамен бір бағытта (оңнан теріске қарай) бағытталар еді. Егер X Q_B-ның оң жағында болса, Q_B (шамасы үлкенірек заряд) тудыратын өріс Q_B-ға жақынырақ болғандықтан әрқашан Q_A-дан күштірек болар еді. Сондықтан, X Q_A-ның сол жағында болуы керек.
   
   x – Q_A-дан X нүктесіне дейінгі қашықтық болсын. Онда Q_B-дан X-ке дейінгі қашықтық (12 см + x) немесе (0.12 м + x) болады.
   
   E_A = E_B => k|Q_A| / x² = k|Q_B| / (0.12 + x)²
   
   |Q_A| / x² = |Q_B| / (0.12 + x)²
   
   2.0 / x² = 8.0 / (0.12 + x)²
   
   1 / x² = 4 / (0.12 + x)²
   
   Екі жағынан квадрат түбір алыңыз: 1/x = 2/(0.12 + x) (x оң болуы керек, және 0.12+x оң)
   
   0.12 + x = 2x => x = 0.12 м = 12 см.
   
   Сонымен, X нүктесі Q_A-дан 12 см солға қарай орналасқан.
   
   b) Сызу Q_A-дан басталып, Q_B-да аяқталатын күш сызықтарын көрсетуі керек. Q_B-мен оның үлкен шамасына байланысты көбірек сызықтар байланысты болуы керек. Q_A-дан 12 см солға қарай X бейтарап нүктесі көрсетілуі керек.
   
   [/su_spoiler]
3. Synthesis: Describe how you would experimentally determine the direction of the electric field at a point in space. What equipment would you need?
   
   Answer / Жауабы

   To experimentally determine the direction of an electric field at a point, you would need a small, positive test charge and a way to observe the direction of the force on it.
   
   Equipment:

   • A source creating the electric field (e.g., charged plates, a charged object).
   • A small positive test charge (e.g., a pith ball coated with conducting paint and given a small positive charge, suspended by an insulating thread).
   • An insulating stand to hold the test charge if it’s not suspended.

   Procedure:

   1. Place the positive test charge at the point in space where you want to determine the field direction.
   2. Observe the direction in which the test charge moves or tends to move (i.e., the direction of the electrostatic force acting on it).
   3. The direction of this force is, by definition, the direction of the electric field at that point.
   4. If the test charge is suspended, the thread will deflect from the vertical in the direction of the field.

   Care must be taken that the test charge is small enough not to significantly alter the electric field being measured.
   

   Жауап (Kazakh Translation)

   Кеңістіктегі нүктеде электр өрісінің бағытын эксперименттік түрде анықтау үшін сізге шағын, оң сынақ заряды және оған әсер ететін күштің бағытын бақылау тәсілі қажет болады.
   
   Жабдықтар:

   • Электр өрісін тудыратын көз (мысалы, зарядталған пластиналар, зарядталған дене).
   • Шағын оң сынақ заряды (мысалы, өткізгіш бояумен қапталған және шағын оң заряд берілген, оқшаулағыш жіпке ілінген жеңіл шарик).
   • Егер сынақ заряды ілінбесе, оны ұстауға арналған оқшаулағыш тірек.

   Процедура:

   1. Оң сынақ зарядын өріс бағытын анықтағыңыз келетін кеңістіктегі нүктеге орналастырыңыз.
   2. Сынақ зарядының қозғалатын немесе қозғалуға ұмтылатын бағытын (яғни, оған әсер ететін электростатикалық күштің бағытын) бақылаңыз.
   3. Бұл күштің бағыты, анықтама бойынша, сол нүктедегі электр өрісінің бағыты болып табылады.
   4. Егер сынақ заряды ілінген болса, жіп тік бағыттан өріс бағытына қарай ауытқиды.

   Сынақ заряды өлшенетін электр өрісін айтарлықтай өзгертпеуі үшін жеткілікті кішкентай болуына назар аудару керек.
   

   [/su_spoiler]
4. Application/Analysis: A small sphere of mass 5.0 x 10^-4 kg is held stationary in a uniform electric field of 2000 N C^-1 directed vertically upwards. What is the charge on the sphere? (Assume g = 9.8 N kg^-1).
   
   Answer / Жауабы

   For the sphere to be stationary, the net force on it must be zero. The forces acting are:
   
   1. Gravitational force (weight), F_g = mg, acting downwards.
   
   2. Electric force, F_e = qE, acting upwards (since the field is upwards and this force must balance the weight).
   
   So, F_e = F_g
   
   qE = mg
   
   q = mg / E
   
   Given: m = 5.0 x 10^-4 kg, g = 9.8 N kg^-1, E = 2000 N C^-1.
   
   q = (5.0 x 10^-4 kg * 9.8 N kg^-1) / (2000 N C^-1)
   
   q = (4.9 x 10^-3 N) / (2000 N C^-1)
   
   q = 2.45 x 10^-6 C or +2.45 µC.
   
   Since the electric force must be upwards to counteract gravity, and the field is upwards, the charge q must be positive.
   

   Жауап (Kazakh Translation)

   Сфера тыныштықта тұруы үшін оған әсер ететін нәтижелік күш нөлге тең болуы керек. Әсер ететін күштер:
   
   1. Ауырлық күші, F_g = mg, төмен қарай бағытталған.
   
   2. Электр күші, F_e = qE, жоғары қарай бағытталған (өріс жоғары бағытталған және бұл күш ауырлық күшін теңестіруі керек).
   
   Сонымен, F_e = F_g
   
   qE = mg
   
   q = mg / E
   
   Берілгені: m = 5.0 x 10^-4 кг, g = 9.8 Н кг^-1, E = 2000 Н Кл^-1.
   
   q = (5.0 x 10^-4 кг * 9.8 Н кг^-1) / (2000 Н Кл^-1)
   
   q = (4.9 x 10^-3 Н) / (2000 Н Кл^-1)
   
   q = 2.45 x 10^-6 Кл немесе +2.45 мкКл.
   
   Электр күші ауырлық күшіне қарсы тұру үшін жоғары бағытталуы керек, ал өріс жоғары бағытталғандықтан, q заряды оң болуы керек.
   
   [/su_spoiler]
5. Critical Thinking/Evaluation: «Electric field lines are real and physically exist in space because we can see their effects.» Critically evaluate this statement.
   
   Answer / Жауабы

   This statement is partially true in its observation but misleading in its conclusion.
   
   «We can see their effects»: This part is true. We can observe the forces on charged particles, the patterns iron filings make around magnets (analogous to electric field visualization with grass seeds in oil for electric fields), and the behavior of charged objects, all of which are consistent with the concept of fields. These effects are real and measurable.
   
   «Electric field lines are real and physically exist in space»: This part is more nuanced. Electric field lines are a model or a visualization tool that physicists use to represent the electric field. The electric field itself is considered real – it’s a condition in space that stores energy and can exert forces. However, the lines themselves are a convenient abstraction.
   
   Points to consider:

   • We draw a finite number of lines, but the field exists continuously at all points.
   • The lines are a way to map the direction and relative strength of the field, but they don’t «flow» or have a physical substance.
   • The concept of a field (a region of influence) is a more accurate physical description than the lines themselves.

   So, while the effects attributed to electric fields are real, and the electric field itself is a real physical entity, the «lines» are a human-invented graphical representation to help understand and predict these effects. They are a very useful and powerful model, but not physical entities in the same way a particle is.
   

   Жауап (Kazakh Translation)

   Бұл тұжырымның байқауы жартылай дұрыс, бірақ қорытындысы жаңылыстырады.
   
   "Біз олардың әсерін көре аламыз": Бұл бөлігі дұрыс. Біз зарядталған бөлшектерге әсер ететін күштерді, магниттердің айналасындағы темір үгінділерінің үлгілерін (электр өрістері үшін майдағы шөп тұқымдарымен электр өрісін көрнекілендіруге ұқсас) және зарядталған денелердің мінез-құлқын бақылай аламыз, олардың барлығы өріс тұжырымдамасына сәйкес келеді. Бұл әсерлер нақты және өлшенетін.
   
   "Электр өрісінің күш сызықтары нақты және кеңістікте физикалық түрде бар": Бұл бөлігі күрделірек. Электр өрісінің күш сызықтары – бұл физиктердің электр өрісін бейнелеу үшін қолданатын моделі немесе көрнекілендіру құралы. Электр өрісінің өзі нақты деп есептеледі – бұл энергияны сақтайтын және күштерді әсер ете алатын кеңістіктегі жағдай. Алайда, сызықтардың өзі ыңғайлы абстракция болып табылады.
   
   Ескерілетін жайттар:

   • Біз шектеулі сандағы сызықтарды сызамыз, бірақ өріс барлық нүктелерде үздіксіз бар.
   • Сызықтар – өрістің бағытын және салыстырмалы күшін картаға түсіру тәсілі, бірақ олар "ағып" кетпейді немесе физикалық затқа ие емес.
   • Өріс тұжырымдамасы (әсер ету аймағы) сызықтардың өзінен гөрі дәлірек физикалық сипаттама болып табылады.

   Сонымен, электр өрістеріне жатқызылатын әсерлер нақты болғанымен және электр өрісінің өзі нақты физикалық құбылыс болғанымен, "сызықтар" – бұл әсерлерді түсінуге және болжауға көмектесетін адам ойлап тапқан графикалық бейнелеу. Олар өте пайдалы және қуатты модель, бірақ бөлшек сияқты физикалық құбылыстар емес.
   

   [/su_spoiler]

• Save My Exams (A-Level Physics CIE — Electric Fields): Save My Exams — Electric Fields
• PhysicsAndMathsTutor (A-Level CIE — Electric Fields): PhysicsAndMathsTutor — Electric Fields
• Khan Academy (Electric field): Khan Academy — Electric Field Introduction
• CrashCourse Physics (Electric Charge and Electric Fields): CrashCourse Physics #25

Take a few moments to reflect on what you’ve learned:

• What are the three most important concepts you learned about electric fields today?
• Which concept did you find most challenging, and what steps will you take to understand it better?
• How can you relate the concept of electric fields to any real-world phenomena or technologies you know?