x - Dipartimento di Fisica - Università di Pisa

[11.2]
84
!
F =
1
4!" 0
11.2 Il campo elettrico
q 1 q 2
r 2
Nicolò Beverini
ˆ
r
Come si è detto nel § 7.1, l’interazione tra due cariche può essere
schematizzata supponendo che la prima carica q1 generi nello spazio circostante
un campo elettrico e che la seconda carica q2 interagisca col campo
esistente nel punto in cui essa è localizzata. La grandezza campo elettrico è
perciò definita come il rapporto tra la forza di origine elettrica che agirebbe
su una carica q0, posta nel punto considerato, ed il valore della carica stes-
sa (in breve, come la forza agente sulla carica di valore unitario):
[11.3]
!
! F
E =
Questa descrizione è operativamente identica alla legge di Coulomb
enunciata nel paragrafo precedente, se si assume che il campo generato da
una carica puntiforme q nello spazio circostante ad una distanza r valga:
[11.4]
!
E =
1
q 0
4!" 0
.
q
r ˆ . 2
r
!
Applicando formula [11.4], si ha infatti che il campo E 1 generato dal-
1 q1 la carica q1 nel punto in cui si trova la carica q2 vale
2
4!" 0 r12 ˆ r 12 ed inserendo
tale valore nella [11.3] si trova che la forza agente sulla carica q2 risulta
1
quindi r ˆ 12, che è la forza di Coulomb.
4!" 0
q1q 2
2
r12 Nel Sistema Internazionale l’unità di misura del campo elettrico si
definisce a partire dalla definizione [11.3] come la forza agente sulla carica
newton
unitaria e si esprime in
(N/C). Vedremo in seguito che tale unità
coulomb
può essere espressa in modo assolutamente equivalente anche in volt/m,
utilizzando l’unità di potenziale elettrostatico, il volt, che introdurremo più
avanti.
11.3 Il principio di sovrapposizione.
In generale una particella carica non interagisce semplicemente con
un’altra carica puntiforme, ma con l’insieme di tutti gli altri corpi carichi
esistenti nello spazio circostante. Consideriamo dunque una particella dotato
di una carica q0. Nello spazio circostante sono presenti altre cariche
puntiformi q1, q2, q3,… La forza globale agente sul corpo considerato è allora
la somma vettoriale delle forze dovute all’interazione di q0 con ciascuna
delle cariche q1, q2, q3, … . Cioè, in formula: