Електростатичне поле зручно зображати графічно за допомогою силових ліній і еквіпотенціальних поверхонь.
Силова лінія - це лінія, в кожній точці якої дотична збігається з напрямком вектора напруженості (див. Рис.). Силовим лініям надають напрямок стрілкою. Властивості силових ліній:
1) Силові лінії неперервні. Вони мають початок і кінець - починаються на позитивних і закінчуються на негативних зарядах.
2) Силові лінії не можуть перетинатися один з одним, тому що напруженість - це сила, а дві сили в даній точці від одного заряду не можуть бути.
3) Силові лінії проводять так, щоб їх кількість через одиничну перпендикулярну майданчик було пропорційно величині напруженості.
4) Силові лінії «виходять» і «входять» завжди перпендикулярно поверхні тіла.
5) Силову лінію не слід плутати з траєкторією рухомого заряду. Дотична до траєкторії збігається з напрямком швидкості, а дотична до силової лінії - з силою і, отже, з прискоренням.
Еквіпотенційної поверхнею називають поверхню, в кожній точці якої потенціал має однакове значення j = const.
Силові лінії завжди перпендикулярні еквіпотенціальною поверхнею. Доведемо це. Нехай уздовж еквіпотенційної поверхні переміщається точковий заряд q. Елементарна робота, що здійснюються при цьому дорівнює dA = qE × cosa × dl = q × dj = 0, тому що dj = 0. Оскільки q, E і × dl ¹ 0, отже
На малюнку зображено електростатичне поле двох однакових точкових зарядів. Лінії зі стрілками - це силові лінії, замкнуті криві - еквіпотенціальні поверхні. У центрі осьової лінії, що з'єднує заряди напруженість дорівнює 0. На дуже великій відстані від зарядів еквіпотенціальні поверхні стають сферичними.
На цьому малюнку показано однородноеполе - це поле, в кожній точці якого вектор напруженості залишається постійним за величиною і напрямком Еквіпотенціальні поверхні - це площини, перпендикулярні силовим лініям. Вектор напруженості завжди спрямований у бік зменшення потенціалу.
На основі дослідних даних було отримано принципу суперпозиції (накладення) полів: «Якщо електричне поле створюється декількома зарядами, то напруженість і потенціал результуючого поля складаються незалежно, тобто не впливаючи один на одного ». При дискретному розподілі зарядів напруженість результуючого поля дорівнює векторній сумі, а потенціал алгебраїчної (з урахуванням знака) сумі полів, створюваних кожним зарядом окремо. При безперервному розподілі заряду в тілі векторні суми замінюється на інтеграли, де dE і dj - напруженість і потенціал поля елементарного (точкового) заряду, виділеного в тілі. Математично принцип суперпозиції можна записати так.
при дискретному розподілі зарядів