Presentazione a cura di F. Bevacqua Limiti della legge di Coulomb F k0Q1 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 Caratteristiche 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 caratteristiche di un campo possono essere meglio comprese con l’analogia seguente: Uno specchio d’acqua inizialmente calmo 1) Viene lanciato un oggetto in acqua 2) Lo specchio d’acqua si “deforma”, si formano delle onde Oggetto (carica che produce il campo) Barca (carica di prova che “subisce” il campo) Deformazione ondosa del mezzo materiale: è da essa che dipendono le forze agenti sulla carica di prova (barca) 3) Un oggetto nello stagno, una barca, risentirà della presenza delle onde, dopo un certo tempo, dipendente dalla distanza oggetto-barca e dalla velocità delle onde 4) Le onde esistono indipendentemente dalla presenza dell’oggetto (barca) 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 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 Linee del campo Definizione di linee del campo: a) Quelle linee tali che il vettore campo elettrico è sempre tangente ad esse b) 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 Linee del campo prodotto da una carica isolata + Grafico costruito col programma Electric field F. Bevacqua Linee del campo prodotto da una carica isolata - Grafico costruito col programma Electric field Esempio delle linee del campo prodotto da tre cariche Grafico costruito col programma Electric field