Campo Elettrico

Presentazione a cura di F. Bevacqua

Limiti della legge di Coulomb

F =

k 0Q1 Q2 r

2

a) Se si annulla una carica, allora anche F è nulla b)L’azione tra le cariche si esercita istantaneamente (ma qualsiasi oggetto fisico può al massimo viaggiare alla velocità della luce!)

I limiti suddetti sono superati con la descrizione dei fenomeni elettrici in termini di campo

Concetti essenziali del campo elettrico:

a) La presenza di una (o più ) cariche determina una deformazione dello spazio circostante b) Le cariche più piccole subiscono la deformazione di tale spazio

c) La deformazione dello spazio si propaga con velocità finita c d) La presenza del campo prescinde dalla presenza o meno delle cariche che lo subiscono

Le suddette caratteristiche possono essere meglio comprese con l’analogia seguente: Uno specchio d’acqua inizialmente calmo

1) Viene lanciato un sasso 2) Lo specchio d’acqua si “deforma”, si formano delle onde

Sasso (carica che produce il campo)

Barchetta (carica di prova che “subisce” il campo)

Deformazione ondosa del mezzo materiale: è da essa che dipendono le forze agenti sulla carica di prova(barchetta)

3) Un oggetto nello stagno, una barchetta, risentirà della presenza delle onde, dopo un certo tempo, dipendente dalla distanza sassobarchetta e dalla velocità delle onde 4) Le onde esistono indipendentemente dalla presenza dell’oggetto (barchetta) che le subisce

Definizione quantitativa di campo elettrico Vettore campo elettrico E F E = q Quindi:

1) E ed F hanno uguale direzione e verso 2) Il modulo di E è invece dato dalla formula seguente (dimostrare!)

Q E = k0 2 r Proprietà fondamentale del vettore campo elettrico: Il suo modulo non dipende dal valore della carica di prova!

Il campo elettrico viene visualizzato per mezzo di linee dette

Li nee d el ca mp o

Definizione di linee del campo: b) Quelle linee tali che il vettore campo elettrico è sempre tangente ad esse c) Il verso delle linee è quello secondo cui si muovono le cariche di prova

 E

 E

Linea di forza

 E

Esempi di linee di campo per semplici configurazioni di cariche

Linee del campo prodotto da due cariche dello stesso segno

Linee del campo prodotto da due cariche di segno opposto

Continua (work in progress)….