Carica esploratrice domanda veloce
Ciao, ho appena iniziato a studiare fisica 2, e mi sono trovato un dubbio che vorrei subito risolvere per non portarmelo dietro per molto tempo.
Quando si parla di campo elettrico viene introdotto il concetto di carica esploratrice.
Mi viene detto che questa carica deve essere piccola da non perturbare le configurazione delle cariche circostanti.
Io devo immaginare questa carica esploratrice come una carica di valore 1 e positiva o come una carica "piccola" ma comunque positiva?
Grazie!!
Quando si parla di campo elettrico viene introdotto il concetto di carica esploratrice.
Mi viene detto che questa carica deve essere piccola da non perturbare le configurazione delle cariche circostanti.
Io devo immaginare questa carica esploratrice come una carica di valore 1 e positiva o come una carica "piccola" ma comunque positiva?
Grazie!!
Risposte
Ciao,
data una configurazione di cariche sorgenti, per definire il campo elettriostatico $vec{E}$ in un punto devi calcolare la forza subìta da una carica di prova in quel punto.
In particolare se la sorgente è una singola carica puntiforme, il campo $vec{E}(vec{r})$ in ogni posizione $vec{r}= (x,y,z)$ si definisce come il rapporto tra la forza $vec{F}$ che subirebbe la carica di prova $q$ e la carica stessa:
per cui non è neanche necessario che questa carica sia piccola, in quanto il rapporto $vec{F}/q$ è indipendente da $q$.
Se invece parliamo di una distribuzione qualsiasi di cariche, il campo elettrostatico si definisce come:
perché, se la carica di prova non è abbastanza piccola, modifica la disposizione delle cariche sorgenti (possono avenire fenomeni di induzione elettrostatica e/o di polarizzazione) e quindi non è più assicurata la proporzionalità tra $vec{F}$ e $q$, e non basta dividere la forza per la carica per ottenere il campo. Per cui nel caso generale si prende una carica "piccola" facendola tendere a zero.
Ti faccio notare quindi che la carica di prova non è richiesta essere né positiva (il rapporto $vec{F}/q$ risolve le ambiguità relative al segno) né unitaria.
Al massimo si può dire che il campo elettrico può essere visto come la forza subita dall'unità di carica, in quanto se ho un campo $vec(E)$ applicato su una carica $q$ unitaria, la forza $vec{F}= q vec{E}$ è ovviamente numericamente uguale al campo elettrico, ma a me non piace molto perché le due entità sono dimensionalmente diverse! (Uno ha le dimensioni di una forza e l'altro le dimensioni di una forza fratto una carica).
Spero di esserti stato d'aiuto
data una configurazione di cariche sorgenti, per definire il campo elettriostatico $vec{E}$ in un punto devi calcolare la forza subìta da una carica di prova in quel punto.
In particolare se la sorgente è una singola carica puntiforme, il campo $vec{E}(vec{r})$ in ogni posizione $vec{r}= (x,y,z)$ si definisce come il rapporto tra la forza $vec{F}$ che subirebbe la carica di prova $q$ e la carica stessa:
$vec{E}(vec{r})=vec{F}/q$,
per cui non è neanche necessario che questa carica sia piccola, in quanto il rapporto $vec{F}/q$ è indipendente da $q$.
Se invece parliamo di una distribuzione qualsiasi di cariche, il campo elettrostatico si definisce come:
$ vec{E}(vec{r})=lim_(q -> o)vec{F}/q$
perché, se la carica di prova non è abbastanza piccola, modifica la disposizione delle cariche sorgenti (possono avenire fenomeni di induzione elettrostatica e/o di polarizzazione) e quindi non è più assicurata la proporzionalità tra $vec{F}$ e $q$, e non basta dividere la forza per la carica per ottenere il campo. Per cui nel caso generale si prende una carica "piccola" facendola tendere a zero.
Ti faccio notare quindi che la carica di prova non è richiesta essere né positiva (il rapporto $vec{F}/q$ risolve le ambiguità relative al segno) né unitaria.
Al massimo si può dire che il campo elettrico può essere visto come la forza subita dall'unità di carica, in quanto se ho un campo $vec(E)$ applicato su una carica $q$ unitaria, la forza $vec{F}= q vec{E}$ è ovviamente numericamente uguale al campo elettrico, ma a me non piace molto perché le due entità sono dimensionalmente diverse! (Uno ha le dimensioni di una forza e l'altro le dimensioni di una forza fratto una carica).
Spero di esserti stato d'aiuto
Ciao, sono d'accordo con ciò che dici.
Però ancora non sono riuscito a capire, forse ho espresso male il dubbio.
Ti spiego da dove nasce la mia incomprensione:
Su un esempio del libro di fisica 2 mencuccini-silvestrini è riportato il seguente esempio:
nella figura che ho cerchiato in rosso come faccio a capire ad esempio che E1 spinge "verso destra" e non "tira verso di se" il punto P ?
Nel punto P io vado ad immaginare che vi sia una carica puntiforme, ma per rispettare i versi dovrei prendere questa carica positiva, altrimenti non torna.
Grazie!
Però ancora non sono riuscito a capire, forse ho espresso male il dubbio.
Ti spiego da dove nasce la mia incomprensione:
Su un esempio del libro di fisica 2 mencuccini-silvestrini è riportato il seguente esempio:
nella figura che ho cerchiato in rosso come faccio a capire ad esempio che E1 spinge "verso destra" e non "tira verso di se" il punto P ?
Nel punto P io vado ad immaginare che vi sia una carica puntiforme, ma per rispettare i versi dovrei prendere questa carica positiva, altrimenti non torna.
Grazie!
"matteo_g":
come faccio a capire ad esempio che E1 spinge "verso destra" e non "tira verso di se" il punto P ?
Ma E1 non spinge affatto, nè verso destra nè verso sinistra. Sono le forze che spingono, ma E1 è un campo elettrico, non una forza. E un campo elettrico diventa una forza se ci metti una carica di prova: se la metti positiva, campo elettrico e forza sono concordi, altrimenti discordi. Chiaramente, se non si vuole ingarbugliarsi troppo, è meglio immaginare la carica positiva
Perfetto, grazie mille anche del chiarimento.
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