Campu elettricu

Amparate ancu Discussione di e dumande di u campu elettricu Cristescu Esempi di dumande nantu à u campu elettricu

Per facilità a cumprensione di a forza elettrica chì pò agisce à distanza, hè statu introduttu u cuncettu di campu. U cuncettu di campu elettricu hè statu sviluppatu da u scientistu britannicu Michael Faraday (1791-1867).

Capisce

Supponemu chì una barra di vetru sia inizialmente elettricamente neutra. Dopu esse stata sfregata cù un pannu, a barra di vetru diventa elettricamente carica. Quandu a barra di vetru hà carica elettrica, à u listessu tempu appare un campu intornu à a barra di vetru. Sè a barra di vetru diventa neutra, u campu sparisce da u spaziu. Cusì l'esistenza di un campu hè inseparabile da a presenza di una carica elettrica. Un campu elettricu ùn hè micca un tipu di sustanza cum'è l'aria o un tipu d'onda cum'è l'onde elettromagnetiche, ma piuttostu qualcosa generatu da una carica elettrica è chì affetta u spaziu intornu à a carica elettrica, induve a so influenza hè sentita solu da altre cariche elettriche.

Per verificà s'ellu ci hè un campu in un spaziu, si suppone chì ci n'hè unu carica di prova in quellu spaziu. A carica di prova hè una carica (Q) chì hè cusì chjuca chì produce un campu assai chjucu è pò dunque esse trascurata. Tuttavia, a carica di prova pò sente l'influenza di u campu generatu da altre cariche elettriche. A carica di prova hè presente solu per investigà se esiste un campu elettricu. S'ellu ci n'hè unu, a carica di prova sperimenterà sicuramente una influenza in forma di forza elettrica à u cuntrariu, s'ellu ùn hè micca quì, a carica di prova ùn serà micca sperimentata. forza elettrica.

Fighjate a stampa à fiancu.
In a figura 1, a carica +q₁ è carica +q₂ produce un campu elettricu in u spaziu circundante. Quandu una carica di prova +q hè piazzata_o in un puntu in u spaziu, a carica di prova +q_o sperimentendu una forza elettrica. F₁ hè a forza elettrica esercitata da a carica +q₁ à carica di prova +q_o è F₂ hè a forza elettrica esercitata da a carica +q₂ à carica di prova +q_oIn a figura 2, quandu a carica di prova hè rimossa, u campu ferma è ùn sparisce micca da quellu puntu. E₁ hè u campu pruduttu da una carica elettrica +q₁ è E₂ hè u campu pruduttu da una carica elettrica +q₂.

Forza di u campu

Un campu elettricu hè una quantità vettoriale, chì hà sia magnitudine sia direzzione. L'intensità di u campu elettricu in un puntu hè definita cum'è a forza elettrica esercitata da una carica elettrica nantu à una carica di prova pusitiva piazzata in quellu puntu, divisa per a magnitudine di a carica di prova.
infurmazione:
E = forza di campu
F = forza elettrica
q = magnitudine di a carica di prova
infurmazione:
Q = carica elettrica
r = distanza trà a carica elettrica è a carica di prova
(leghje: epsilon zero) = permittività di u spaziu viotu = 8,854 x 10^-12 C²/Nm²
k = Custante di Coulomb = 9 x 10⁹ Nm²/C²

L'unità di forza elettrica hè u Newton è l'unità di carica elettrica hè u Coulomb, dunque l'unità di campu hè u Newton/Coulomb, abbreviatu N/C.

Ara

 
Fighjate a foto à fiancu
On Figura 1a, una carica elettrica pusitiva (+Q) esercita una forza elettrica nantu à una carica di prova pusitiva (+q), induve a direzzione di a forza elettrica (F) hè luntanu da a carica +Q.
On Figura 1b, quandu a carica di prova hè rimossa, in quellu puntu ci hè un campu (E) chì a so direzzione hè luntanu da a carica elettrica Q.
On Figura 2a, una carica elettrica negativa (-Q) esercita una forza elettrica nantu à una carica di prova positiva (+q), induve a direzzione di a forza elettrica (F) s'avvicina à a carica -Q.
On Figura 2b, quandu a carica di prova hè rimossa, in quellu puntu ci hè un campu (E) chì a so direzzione hè vicina à a carica elettrica -Q.
Basatu annantu à l'imagine è a spiegazione sopra, si pò cunclude chì a direzzione di u campu hè luntanu da a carica elettrica pusitiva è versu a carica elettrica negativa.

Esempiu di prublemi

1. U puntu A hè situatu in un campu elettricu. L'intensità di u campu elettricu à u puntu A hè 0,4 N/C. Sè un ughjettu cù una carica di 0,2 C hè piazzatu à u puntu A, una forza di Coulomb di...
A. 0,2 N
B. 0,4 N
C. 0,6 N
D. 0,7 N
E. 0,8 N
Discussione:
Hè cunnisciutu :
E = 0,4 N/C
q = 0,2 C
Dumandatu :
Forza elettrica ?
Jawab :
F = q E = (0,2 C)(4 N/C) = 0,8 N
A risposta curretta hè E.

2. Un puntu caricatu q hè à u puntu A in u campu elettricu generatu da a carica (+) in modu chì subisce una forza di 0,1 N in a direzzione versu a carica q. Sè l'intensità di u campu à u puntu A hè 0,02 N/C, allora a magnitudine è u tipu di carica q sò...
A. 5,0 C, pusitivu
B. 5,0 C, negativu
C. 4,0 C, pusitivu
D. 2,5 C, negativu
E. 2,5 C, pusitivu
Discussione:
Hè cunnisciutu :
F = 0,1 N
E = 0,02 N/C
Dumandatu :
Chì ghjè a magnitudine è a direzzione di a carica q?
Jawab :
A magnitudine di a carica q:
F = q E
q = F / E = 0,1 N : 0,02 N/C = 5C
Tipu di carica q:
A direzzione di a forza di Coulomb hè versu a carica q dunque a carica q deve avè un valore pusitivu.