Appunti di Fisica 2 Parte

IL CAMPO ELETTRICO

LEGGE DI COULOMB

Due cariche elettriche q₁, q₂ poste a distanza R interagiscono con una forza F (attrattiva o repulsiva):

F = K ^q₁q₂/_R²

• F. centrale
• attr. se cariche opposte
• rep. se cariche uguali

AZIONE A DISTANZA

La carica q₁ agisce direttamente sulla carica q₂ (e viceversa) mediante un’azione a distanza diretta e istantanea.

MODELLO DI CAMPO DI FORZA

La carica q₁ modifica le proprietà dello spazio circostante generando un campo di forza di natura elettrica (CAMPO ELETTRICO). La carica q₂, percepisce che le proprietà del punto in cui si trova sono cambiate rispetto allo spazio vuoto e quindi manifesta una forza di interazione.

Le cariche elettriche non interagiscono direttamente ma la loro interazione viene mediata dal campo elettrico.

Posso creare campi con grandezze fisiche o scalari (campo scalare — es. pressione — in ogni punto possiamo definire il valore)

• Campo elettrico è vettoriale

MISURA DEL CAMPO ELETTRICO

Per misurare il campo elettrico generato da una carica q₁ o da t cariche in un punto P dello spazio si prende una carica di prova esplorativa q che è puntiforme, infinitesima, positiva e se su di essa agisce forza allora c’è un campo elettrico. La carica NON genera il campo → preesiste all'esplorazione

E(p) = F/q

• udm = N/C
• stessa direzione di F
• verso stabilito dalla carica

E = F/q = ^Qq/_R² q = K ^Q/_R²

K = 1/4πε₀

• ε₀ = cost. dielettrica nel vuoto

→ dipende soltanto dalle cariche generatrici, non da quella di prova

vale solo se 1 carica generatrice, altrimenti uso F/q

IL CAMPO ELETTRICO

LEGGE di COULOMB

Due cariche elettriche q₁, q₂ poste a distanza R interagiscono con una forza F (attrattiva o repulsiva):

F = k ^q₁q₂/_R²

• F. Centrale
• attr. se cariche opposte
• rep. se cariche uguali

AZIONE a DISTANZA

La carica q₁ agisce direttamente sulla carica q₂ (e viceversa) mediante un'azione a distanza diretta e istantanea.

MODELLO del CAMPO di FORZA

La carica q₁ modifica le proprietà dello spazio circostante generando un campo di forza di natura elettrica (CAMPO ELETTRICO). La carica q₂, percepisce che le proprietà del punto in cui si trova sono cambiate rispetto allo spazio vuoto e quindi manifesta una forza di interazione. Le cariche elettriche non interagiscono direttamente ma la loro interazione viene mediata dal campo elettrico.

Posso creare campi con grandezze fisiche o scalari (campo scalare = es. pressione = in ogni punto possiamo definire valore)

• Campo elettrico è vettoriale

MISURA del CAMPO ELETTRICO

Per misurare il campo elettrico generato da una carica q₁ o da t cariche in un punto P dello spazio, si prende una carica di prova esplorativa q che è puntiforme e infinitesima, positiva e se su di essa agisce forza allora c'è un campo elettrico. La carica non genera il campo = preesiste all'esplorazione.

E(p) = ^F/_q

[N/C] = stessa direzione di Fverso stabilito dalla carica

E = ^F/_q = ^{k Q}/_R² = ^Q/_R²

K = ¹/_4πε0ε₀ = cost dielettrica nel vuoto

Dipende soltanto dalle cariche generatrici, non da quella di prova vale solo se 1 carica generatrice altrimenti uso F/q

CAMPO ELETTRICO generato da più cariche

Principio di sovrapposizione

Il campo vettoriale generato da una distribuzione di n cariche è la somma vettoriale dei campi elettrici generati da ciascuna carica presa singolarmente.

Se la distribuzione di cariche è continua è basta suddividerle in piccoli elementi di carica che si possono considerare puntiformi, determinare il campo generato da ciascuno di essi, sommare vettorialmente tutti i campi ottenuti.

RAPPRESENTAZIONE GRAFICA del campo elettrico

1° modo:

Se carica positiva → linee rette che escono o raggiungono dalla carica

- man mano che mi allontano dalla carica il c. elettrico è meno intenso ↑ + vicino + fite

LINEE di CAMPO = rappresentazione grafica

a vettore c. el è sempre tangente alla linea di campo

Se carica negativa → verso entrante

2° modo:

LINEE di FORZA

• ogni punto hanno direzione del vettore campo elettrico E in quel punto
• partono dalle cariche positive e dall'infinito
• finiscono nelle cariche negative e all'infinito
• sono + dense dove il campo E è +