Ripasso di elettromagnetismo, della legge di Coulombe, del campo elettrico, del potenziale elettrico e del teorema di Gauss.

In fisica classica l’elettrostatica è una branca dell’elettromagnetismo che studia le cariche elettriche stazionarie nel tempo, generatrici del campo elettrostatico.

Esistono due tipi di stati elettrici (o cariche): + positivo, come quello che assume il vetro elettrizzato; – negativo, come quello che assume l’ambra. Cariche dello stesso segno si respingono, mentre cariche di segno opposto si attraggono, in entrambi i casi nel rispetto della legge di Coulomb.

Rispetto alle cariche elettriche i materiali non si comportano tutti allo stesso modo e si dividono in conduttori e isolanti. Materiali come i metalli, l’acqua (non deionizzata) e lo stesso corpo umano, in cui le cariche prodotte si muovono liberamente, si dicono conduttori, cioè che si lascino attraversare dalle scariche elettriche. La plastica, la gomma, il vetro, il legno, la porcellana si dicono, invece, isolanti, perché le cariche elettriche non li riescono ad attraversare. Si può dire che l’isolante è impermeabile alle scariche elettriche e il conduttore è permeabile a esse.

In fisica, il campo elettrico è un campo di forze generato nello spazio dalla presenza di una o più cariche elettriche o di un campo magnetico variabile nel tempo. Insieme al campo magnetico esso costituisce il campo elettromagnetico, responsabile dell’interazione elettromagnetica.

Un campo velocissimo

Introdotto da Michael Faraday, il campo elettrico si propaga alla velocità della luce ed esercita una forza su ogni oggetto elettricamente carico. Nel sistema internazionale di unità di misura si misura in newton su coulomb (N/C), o in volt su metro (V/m). Se è generato dalla sola distribuzione stazionaria di carica spaziale, il campo elettrico è detto elettrostatico ed è conservativo.

Il campo elettrico e la corrente elettrica

Se presente all’interno di un materiale conduttore, il campo elettrico genera una corrente elettrica.

Il campo elettrico è un campo vettoriale rappresentato attraverso linee di campo: una carica puntiforme positiva produce le linee di campo radiali uscenti da essa, ed è definita sorgente delle linee di forza, mentre per una carica puntiforme negativa le linee di campo sono radiali ed entranti verso la carica, che è così definita pozzo di linee di forza. Le linee di livello a potenziale elettrico costante sono dette superfici equipotenziali, e sono perpendicolari alle linee di flusso del campo elettrico.

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Ripasso sul campo elettrico
110 min

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iscritti: 31 studenti
durata: 110 min
livello: scuole superiori