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Teoria sui campi elettriciUna carica elettrica genera nell'ambiente che la circonda un campo indotto. Quando una seconda carica si avvicina abbastanza alla prima , iniziano a subire mutuamente l'una l'effetto dell'altra, indirettamente attraverso i reciproci campi generati dalle due particelle. La grandezza di misura delle unità di carica secondo il SI (Sistema Internazionale) è il Coulomb (C), il quale, se viene comparato con la carica di un elettrone (-1.60219E-19 C),è enormemente maggiore. Possiamo ottenere la configurazione di un campo elettrico creato da una particella carica, calcolando la forza esercitata su di una carica di test q posizionandola nello spazio circostante la carica di riferimento. F
E = --- (newton/coulomb)
q
Il campo elettrico agisce nella stessa direzione per tutte le cariche positive o nel verso opposto se le cariche di test sono negative.In questa maniera le linee di campo (o linee di forza) sono direzionate dalle cariche positive verso quelle negative. Il campo elettrico prodotto da una carica Q è: Q
E = -------------- iR
4*(pi)*E0*R²
dove Q = valore della carica statica che crea il campo Possiamo facilmente applicare il principio di sovrapposizione di campi. Così facendo, per calcolare il campo risultante del sistema di cariche su di un punto dato, dovremo calcolare l'influenza di ogni singolo campo sulla particella di test e poi sommare tutti i campi e avremo così finalmente il campo risultante. Q1 Q2 Qn
E = -------------- iR1 + --------------- iR2 + ... + -------------- iRn
4*(pi)*E0*R1² 4*(pi)*E0*R2² 4*(pi)*E0*Rn²
Un modo per poter visualizzare un campo elettricoè quello di disperdere dei semi di comune prato verde su un liquido oleoso, se mettiamo due elettrodi (uno positivo e uno negativo) nell'olio. Potremo osservare come i semini si disporranno lungo le linee di campo Da notare che se tenteremo di fare una sperimentazione tramite un calcolatore vedremmo che i semi si dispongono lungo le linee di campo in tre dimensioni. |