Concetti Chiave
- La forza elettrostatica tra due cariche elettriche è simile alla forza gravitazionale: entrambe sono proporzionali al prodotto di grandezze (cariche o masse) e inversamente proporzionali al quadrato della distanza.
- La formula della forza elettrostatica è espressa come [math] \vec{F} = q \vec{E} [/math], analogamente alla meccanica dove [math] \vec{F} = m \vec{a} [/math].
- Un esercizio pratico mostra come calcolare il campo elettrico generato da una carica e utilizzare tale campo per determinare un'altra carica.
- Il campo elettrico generato da una carica [math] q_1 [/math] è calcolato usando [math] E = \frac{F_1}{q_1} [/math], ottenendo un valore di 44,74 N/C.
- La carica [math] q_2 [/math] è determinata usando la formula inversa del campo elettrico, risultando in un valore di 0,56 C.
In questo appunto approfondiremo il concetto di forza elettrostatica.
In effetti, sappiamo che due cariche elettriche interagiscono sempre tra di loro scambiandosi due forze, uguali in modulo ma opposte inverso. Tale concetto è, se vogliamo, molto simile a quando si parla di legge di gravitazione universale, legge secondo la quale due corpi si attraggono con una forza che è direttamente proporzionale al prodotto delle masse e inversamente proporzionale al quadrato della distanza dalla quale si trovano.
Ora, il calcolo della forza elettrostatica è abbastanza simile.
Tale forza elettrostatica è sempre proporzionale, con una costante dipendente dalla carica, al campo elettrico.
Infatti vale
[math] \vec{F} = q \vec{E} [/math]
, come in meccanica vale [math] \vec{F} = m \vec{a} [/math]
.Facciamo un esercizio, per capire meglio.
Testo dell'esercizio
Una carica[math] q_1 = 3,8 \cdot 10^{-1} C [/math]
subisce l'azione di una forza elettrostatica di modulo [math] F_1 = 17 N[/math]
. Nella stessa posizione una carica [math] q_2 [/math]
risente di una forza [math] F_2 = 25 N [/math]
.Si determini il valore di
[math] q_2 [/math]
.
Svolgimento dell'esercizio
Sapendo che una carica elettrica posta nello spazio genera una campo elettrico, possiamo determinare l'intensità del campo elettrico generato dalla carica[math] q_1 [/math]
:
[math] E = \frac{F_1}{q_1} = \frac{17 N}{3,8 \cdot 10^{-1} C } = 44,74 N/C [/math]
Poiché anche la carica
[math] q_2 [/math]
si trova nello stesso campo elettrico, possiamo determinare la sua carica con la formula inversa:
[math] E = \frac{F_2}{q_2} \to q_2 = \frac{F_2}{E} [/math]
E in definitiva:
[math] q_2 = \frac{F_2}{E} = \frac{25 N}{44,74 N/C} = 0,56 C [/math]
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo
