Campo Elettrico
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- Categoria: Elettrotecnica
- Pubblicato Lunedì, 30 Novembre -0001 00:00
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Per analizzare ulteriormente la legge di Coulomb manteniamo fissa nello spazio la carica Q. Misuriamo la forza esercitata su una carica q, positiva, posta in un punto P, a distanza r da Q (fig. 1.2). il suo modulo vale
fig 1.2 - Misura del vettore campo elettrico K nel punto P
Se si cambia il valore di q, il modulo della forza varia proporzionalmente, in accordo con la legge di Coulomb, mentre si conservano inalterati la direzione ed il verso. Rimane comunque costante il rapporto K fra la forza e la carica q: esso è denominato intensità del campo elettrico nel punto P
Definiamo il vettore campo elettrico K nel punto P, come quel vettore avente modulo K, e direzione e verso coincidenti con quelli della forza F. In ogni punto dello spazio intorno a Q esiste un solo vettore K,. indipendentemente dal valore della carica q utilizzata per misurarlo.
Seguendo questo procedimento si associa un ben preciso vettore K a ciascun punto della regione che circonda Q; l’intera mappa dei vettori K è detta campo elettrico di Q (fig. 1.3).
Da quanto stabilito si ricava che i vettori K intorno a Q hanno tutti direzione radiale; sono diretti verso Q se questa è negativa come nel caso a) di fig. 1.3 mentre sono diretti verso l‘esterno quando la carica è positiva (caso b) di fig. 2.1.3
Fig 1.3 - Campo elettrico intorno ad una carica positiva ed a una carica negativa
Tracciando il campo elettrico possiamo quindi calcolare la forza che agisce su una qualsiasi carica statica Q2 che venga posta in un punto del campo: tale forza, in modulo, direzione e verso, è data semplicemente dal prodotto di Q2 (con il suo segno!) per il vettore K in quel punto
Ritornando alla fig. 1.3 osserviamo che i vettori K disposti lungo una qualsiasi retta uscente da Q presentano tutti direzione e verso costanti; il loro modulo decresce con il quadrato della distanza.
I vettori disposti su una sfera avente centro in Q hanno tutti lo stesso modulo, mentre le direzioni sono diverse in ciascun punto, e tutte convergenti su Q.