Il campo delle forze elettriche

Ora che abbiamo visto come interagiscono le cariche elettriche, possiamo discutere i concetti di campo delle forze elettriche e di linee di forza.

Ho già sentito questi termini prima, ma non sono sicura di averli capiti. Sembra che ci sia un "campo di forze" in ogni episodio di Star Trek; è come un muro invisibile che nessuno può penetrare. E' fatto così un "campo di forze"?

Non esattamente. In fisica, un campo di forze è un modo di raffigurare l'effetto che hanno una sull'altra le cariche elettriche. Invece di parlare della forza che una carica positiva (+) esercita su un elettrone, possiamo dire che la carica crea un "campo" di forze nello spazio vuoto che la circonda. Un elettrone, messo in un qualsiasi punto di questo campo di forze, è attratto verso la carica +; una carica positiva messa nello stesso punto viene respinta.

Prova a mettere con il mouse degli elettroni "di prova" per vedere in quale direzione punta il campo e quanto è intenso; le linee puntano nella direzione in cui l'elettrone si muove, e la lunghezza della linea indica l'intensità della forza in quella posizione. Puoi trascinare il mouse, o puoi usare il tasto "R" se vuoi che gli elettroni vengano posizionati automaticamente dal computer.

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Prova la nuova applet sul campo di forze!

Clicca per posizionare un elettrone.
Clicca e trascina per metterne molti.
Premi "Delete" per ricominciare.
Premi 'R' per aggiungere elettroni in posizioni casuali.
Premi 'L' per vedere l'intero campo di forze.

OK, ho un'idea di cosa sia un campo di forze (anche se è difficile pensare un campo di forze come una proprietà dello spazio vuoto). Che cos'è una "linea di forza"?

Puoi visualizzare le "linee" di forza osservando le forze create dal campo in molti punti diversi; immagina di collegare le linee di tutti gli elettroni che hai posizionato. Premi "L", ed il computer mostrerà il diagramma formato da tutte quelle linee collegate fra di loro. Le linee di questo diagramma si chiamano "linee di forza". Le linee del campo di forze che "escono" dalla carica + "entrano" nella carica -, quindi le due cariche sono collegate da linee di forza.