Physik
Die zugrunde liegenden Gleichungen für elektrische Felder sind aus den Maxwell-Gleichungen abgeleitet und konzentrieren sich auf das Verhalten elektrischer Felder in Gegenwart von Ladungen und Materialien. Dazu gehören das Gaußsche Gesetz und die Gleichung für die Beziehung zwischen elektrischem Feld und Potential.
Gaußsches Gesetz für elektrische Felder
Das Gaußsche Gesetz besagt, dass der elektrische Fluss durch eine geschlossene Fläche proportional zur eingeschlossenen elektrischen Ladung ist. Diese Gleichung bildet die Grundlage für das Verständnis, wie Ladungen elektrische Felder erzeugen.
Dabei gilt:
• 
– Ladungsdichte

• 
– Elektrischer Feldvektor

• 
– Permittivität des Mediums

Zusammenhang zwischen elektrischem Feld und elektrischem Potential
Das elektrische Feld ist der negative Gradient des elektrischen Potentials. Diese Beziehung stellt eine direkte Verbindung zwischen dem skalaren Potential und dem Vektorfeld bereit.
Dabei gilt:
• 
– Elektrisches Potential

• 
– Elektrischer Feldvektor

• 
– Gradienten-Operator