Campo elettrico generato da due cariche dello stesso segno
Mi piace⚡ Campo elettrico tra due cariche: il caso iniziale
Due elettroni, posti in due punti del piano che chiamiamo A e B, distano 10 cm. Qual è il valore del campo elettrico nel punto medio M del segmento congiungente le due cariche?
Bisogna calcolare il campo elettrico nel punto medio del segmento congiungente le due cariche.
Abbiamo chiamato A e B i punti del piano in cui si trovano le due cariche ed M il punto medio del segmento AB. Il campo elettrico ha la direzione della retta che congiunge la carica col punto in cui va calcolato il campo. Nel nostro caso il punto M. Il verso è uscente per le cariche che sono positive.
🧭 Procedura grafica per la rappresentazione
Si procede disegnando la retta che congiunge i punti A e B.
Si disegna il punto medio M.
Si traccia il vettore campo elettrico E1 che ha la direzione della retta passante per i punti A ed M, verso uscente dal punto M essendo la carica che lo ha generato positiva.
Si disegna il vettore E2 che ha la direzione della retta congiungente i punti B ed M ma verso uscente da M essendo anche E2 generato da una carica positiva.
I due vettori avranno così stessa direzione, stesso modulo essendo generati da due cariche identiche ed essendo il punto M equidistante da entrambe le cariche, ma avranno verso opposto. Il vettore campo elettrico risultante nel punto M sarà pertanto pari a zero.
🔁 Campo elettrico se le cariche hanno segno opposto
Se le cariche hanno segno opposto quanto vale il campo elettrico nel punto M?
➕➖ Verso e direzione del campo risultante
Se le cariche hanno segno opposto si ha che il campo elettrico generato dalla carica negativa, che supponiamo essere la carica posta in B, avrà la direzione della retta congiungente i punti BM ma il verso sarà entrante nella carica in B. Ricordiamo che il campo elettrico esce dalla carica positiva ed entra in quella negativa.
Il campo elettrico risultante dunque sarà dato dalla somma dei due vettori campo elettrico poiché hanno la stessa direzione e lo stesso verso.
🧠 Che cos’è un campo in fisica?
Abbiamo parlato di campo elettrico, cerchiamo ora di capire cosa è un campo in fisica. Faraday definì “campo” la porzione di spazio modificata dalla presenza di una fonte che possiede proprietà descrivibili secondo leggi fisiche. Egli stabilì per il campo due leggi fondamentali:
-
le forze sono sempre tangenti alle linee del campo
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la densità delle linee di forza indica l’intensità della forza.
📍 Campo elettrico: definizione e caratteristiche
Il campo elettrico è la regione di spazio in cui le forze elettriche agiscono su altre cariche eventualmente presenti. Si dice che una carica elettrica, o una distribuzione di cariche elettriche, genera attorno a sé un campo elettrico nel senso che modifica le proprietà dello spazio circostante in modo che una qualunque altra carica posta nelle vicinanze viene sollecitata da una forza di natura elettrica.
💡 La carica di prova e la forza elettrica
La presenza di una carica elettrica Q in un punto dello spazio va a modificare le caratteristiche di questo spazio e di conseguenza se si colloca, in un qualsiasi punto P, una carica elettrica di prova, cioè una carica positiva tanto piccola da non modificare il campo, su di essa agirà una forza F:
Il vettore E rappresenta il campo elettrico :
Il campo elettrico può essere definito come la forza che si esercita sulla carica di prova q quando questa è posta nel punto P. La direzione di E coincide con quella di F mentre il verso è concorde con F se la carica generatrice Q è positiva. Verso opposto se la carica è negativa.
