Campo elettrico: definizione del vettore campo, linee di campo, campo generato da cariche puntiformi e distribuzioni, campo elettrico uniforme

Definizione e misura

Il campo elettrico è la zona di spazio intorno a una carica in cui si manifesta una forza. Per misurarlo si usa una carica di prova $q$, piccola e positiva; il vettore campo è

e si misura in N/C. Noto $\vec{E}$, la forza su una carica è $\vec{F}=q\vec{E}$: se $q$ è positiva, $\vec{F}$ ha lo stesso verso di $\vec{E}$; se è negativa, ha verso opposto.

Cariche puntiformi e campo uniforme

Per una carica puntiforme $Q$, a distanza $r$:

con $k_0=8.99\times10^9$ N·m²/C². Il campo dipende da $Q$ e da $r$, non dalla carica di prova. Un campo uniforme si ottiene tra due piastre parallele con cariche opposte: $\vec{E}$ ha stessa intensità, direzione perpendicolare alle piastre e verso dalla piastra positiva a quella negativa.

Linee di campo

Le linee di campo rappresentano graficamente $\vec{E}$:

• sono uscenti dalle cariche positive ed entranti in quelle negative;
• in ogni punto $\vec{E}$ è tangente alla linea;
• una maggiore densità di linee indica un campo più intenso e le linee non si incrociano.

Nel campo uniforme sono segmenti paralleli ed equidistanti.