Capitolo 19
Il campo
elettrico
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
La carica di prova
Quando sulla carica di prova
agiscono forze di origine
elettrica, si dice che nella zona
c’è un campo elettrico.
Queste forze sono causate
da altre cariche elettriche
che si trovano nelle vicinanze.
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
Campo elettrico
Definizione
Il campo elettrico E, generato da una carica Q, in un
punto dello spazio P, è il rapporto tra la forza F che si
esercita su una carica di prova q+(infinitesimamente
piccola) e la carica q+ stessa
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
Il vettore campo elettrico
Per determinare il campo
elettrico in un punto dello spazio,
mettiamo la carica di prova
positiva q+ in quel punto,
osserviamo direzione e verso
della forza, misuriamo l’intensità
della forza e dividiamo questo
valore per la carica di prova.
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
Il calcolo della forza
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
Il campo elettrico di una carica puntiforme
Legge di Coulomb
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
Direzione e verso
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
Campo elettrico di più cariche puntiformi
•La presenza di una
carica non influisce sui
campi elettrici generati
dalle altre: l’effetto totale
di più cariche è
semplicemente la somma
degli effetti dovuti alle
singole cariche, come se
ciascuna fosse presente
da sola.
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
Come visualizzare un campo elettrico?
Queste linee non esistono nella realtà. Sono
una nostra costruzione che serve per
visualizzare il campo elettrico.
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
Le linee del campo elettrico
Le linee del campo
elettrico si disegnano
seguendo queste regole:
• in ogni punto sono
tangenti al vettore
campo elettrico;
• escono dalle cariche
positive ed entrano in
quelle negative;
• la loro densità è
direttamente
proporzionale
all’intensità del campo.
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
Carica puntiforme
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
Il campo di due cariche puntiformi
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
Il campo elettrico uniforme
Tra due lastre cariche di segno opposto, lontano dai bordi,
il vettore campo elettrico è uniforme, cioè è uguale
in tutti i punti.
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
Cosa si intende per energia elettrica?
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
Il lavoro del campo elettrico
Il lavoro compiuto sulla carica dal campo elettrico in cosa si è
trasformato?
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
Carica elettrica o tuffatore?
Ep
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
Ek
L’energia potenziale elettrica
L’energia potenziale elettrica
di una carica in un punto A
è uguale al lavoro compiuto
dalla forza elettrica
quando la carica si sposta
dalla posizione iniziale A
a quella di riferimento (livello di zero).
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
Il “dislivello” elettrico
È come se il moto della carica di prova seguisse il verso
di una “discesa elettrica”.
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
La differenza di potenziale
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
La pila
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
Differenza di potenziale in un campo
uniforme
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
Il moto delle cariche positive
Le cariche positive scendono lungo una differenza
di potenziale, cioè si spostano da dove il potenziale è alto
verso punti in cui è più basso.
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
Il moto delle cariche negative
Le cariche negative salgono lungo una differenza
di potenziale, cioè si spostano da dove il potenziale è basso
verso punti in cui è più alto.
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
Il potenziale elettrico
Il potenziale elettrico in un punto A
è uguale alla differenza di potenziale
tra A e il punto R di riferimento.
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
La messa a terra
Un conduttore collegato
elettricamente con il terreno
(e che, quindi, ha lo stesso
potenziale della Terra)
si dice «messo a terra».
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
La messa a massa
Un conduttore collegato
elettricamente a un involucro
metallico (e che, quindi,
ha il suo stesso potenziale)
si dice «messo a massa».
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
Il condensatore piano
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
Il flash
I condensatori sono serbatoi
di energia.
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
Carica e differenza di potenziale
In un condensatore piano la differenza di potenziale
tra le armature è direttamente proporzionale
alla carica posta su di esse.
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
La capacità
Nel Sistema Internazionale la capacità si misura in farad (F).
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
La capacità di un condensatore piano
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
La tastiera del computer
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010