Elektrische Ladungen erzeugen in ihrer Umgebung Kraftwirkungen auf andere Ladungen. Wenn diese Kraftwirkung gemessen werden soll, dann verwendet man Probeladungen, mit denen man das Kraftfeld austestet.
Im folgenden Beispiel erzeugen drei statische Ladungen (2 identische positive und eine doppelt so starke negative) ein derartiges Kraftfeld. Es werden unterschiedliche Probeladungen in der Umgebung vorbeigeführt und jeweils die Kraft auf diese Probeladung als Vektor dargestellt.
Nach dem Coulombgesetz ist diese Kraft auch von der Stärke und dem Vorzeichen der Probeladung selbst abhängig. Wenn man aber die gemessene Kraft durch die elektrische Ladung der Probeladung dividiert, erhält man eine Grösse, die nicht mehr von der Probeladung abhängt. Sie heisst elektrische Feldstärke E und beschreibt den elektrostatischen Einfluss der felderzeugenden Ladungen allein.
Man beachte in der Animation die drei gelb markierten Standbilder, die zeigen, dass die E-Feldstärke unabhängig von der Probeladung ist.
Um die gesamte E-Feld Verteilung im Raum zu ermitteln könnte man nun mit den Probeladungen die Umgebung abscannen und jeweils die Feldstärkevektoren errechnen. In der folgenden Animation ist dies mit 8 Probeladungen gleichzeitig geschehen (da die Stärke der Probeladung viel kleiner ist als die der 3 felderzeugenden Hauptladungen, beeinflussen sich die Probeladungen gegenseitig kaum).
Oft erscheint dieses Vektorfeld nicht sehr übersichtlich, deshalb zieht man eine andere Darstellung vor: Das Feldlinienbild. Dazu werden zunächst nur die Richtungen der E-Feld Vektoren angedeutet (Richtungsfeld), danach werden Linien gezeichnet, die dieselbe Richtung besitzen wie die Vektoren. Die Feldlinien starten jeweils bei den positiven Ladungen (oder im Unendlichen) und enden bei den negativen Ladungen (oder im Unendlichen). Es entsteht das "Feldlinienbild"
Senkrecht zu den E-Feldlinien kann man die Äquipotentiallinien erkennen, die in einem andern Abschnitt erklärt werden.