Ungeladener punktförmiger Affe klettert reibungsfrei masseloses Seil empor.
Richtung der Feldlinien stammt von tiefergehenden Betrachtungen, dem "elektrischen Fluß", der sich nach dem "Satz von Gauß-Ostrogradski" folgendermaßen verhält:
Der elektrische Fluss, der aus einer beliebigen in sich geschlossenen Fläche hervorquillt, ist proportional zu der Gesamtladung Q, die innerhalb dieser Fläche sitzt. Also $\phi \propto {Q}$ bzw. $\phi = {{1}\over{\epsilon_o}} {Q}$
$$ E = {{F}\over{q}} $$
Feldstärke ist Kraft je Probeladung.
Kraft ist Masse mal Beschleunigung.
Gegenüberstellung von Gravitationsfeldstärke und el. Feldstärke
Unterschied zwischen homogenem und inhomogenem Feld:
Zunächst ein Bonbon: https://www.deutschlandfunk.de/forschung-aktuell-100.html und passend zu einigen vergangenen Fragen eine Sternzeit: https://www.deutschlandfunk.de/winterhalbjahr-100.html
Aus $W = F \cdot s$ entsteht mit $F = E \cdot q$ die Gleichung $W = E q s = \Delta E_{Pot}$.
Die im el. Feld an einer Ladung verrichteten Arbeit ist also deren Energiedifferenz $\Delta E_{Pot}$.
In einem Feld definieren wir nun das Potential $\varphi = {{\Delta E_{Pot}} \over {q}}$ - in Worten: Potentielle Energie pro Ladung.
Daraus folgt $\varphi = E \cdot s$.
Mit der Gleichung für die elektrische Arbeit $W = U \cdot I \cdot t$ und dem Zusammenhang $I = {{Q} \over {t}}$ bzw. $I \cdot t = q$ folgt also $W = U \cdot q$.
Umgestellt heißt das $U = {W \over q} = {{E q s} \over {q}} = E \cdot s$. Das ist aber exakt das Potential $\varphi = E \cdot s$.
Daraus folgt für zwei Punkte im elektrischen Feld: $U = \Delta \varphi = \varphi_2 - \varphi_1$.
In einem Plattenkondensator gilt damit $U = \varphi_d - \varphi_0 = \varphi_d = E \cdot d$.
Anders ausgedrückt: $E = {{U}\over{d}}$.
Das ist ziemlich logisch und kann auch experimentell untersucht werden. Außerdem können wir eine völlig neue Art an Aufgaben rechnen:
Eine Ladung von 20nC befindet sich zwischen zwei Kondensatorplatten, die mit einer Spannung von 1,5kV geladen wurden. Der Plattenabstand beträgt 3,2cm. Bestimmen Sie die wirkende Kraft auf die Ladung.
und/oder
Mit einem waagerecht angeordneten Kondensator mit einem Plattenabstand von 1cm soll eine Ladung von 10nC zum Schweben im Gravitationsfeld der Erde gebracht werden. Der geladene Körper hat eine Masse von 1g. Bestimmen Sie die dafür nötige Spannung.