Leggere le linee di campo

Testo

Leggere le linee di campo. La figura mostra un frammento delle linee del campo elettrico generato da una distribuzione di cariche non specificata. I punti $A$ e $B$ sono due posizioni contrassegnate.

(a) In quale dei due punti il campo elettrico ha modulo maggiore? Giustifica il criterio usato. (b) Disegna qualitativamente il vettore $\vec{E}$ in entrambi i punti. (c) Indica in quale verso si sposterebbe una carica di prova negativa posta in $A$.

Soluzione

(a) Dove il campo è più intenso. Il criterio è la densità delle linee di campo: il modulo di $\vec{E}$ è proporzionale al numero di linee per unità di area perpendicolare. Nella figura le linee sono più fitte (ravvicinate) a sinistra, in prossimità di $A$, e si diradano verso destra, in prossimità di $B$. Quindi $\ev{|\vec{E}_A| > |\vec{E}_B|}$

(b) Direzione e verso di $\vec{E}$. In ogni punto il vettore $\vec{E}$ è tangente alla linea di campo passante per quel punto ed è orientato nel verso delle frecce (da sinistra verso destra). In $A$ il vettore è tangente alla linea centrale, più lungo (campo intenso); in $B$ è tangente e più corto (campo debole), entrambi diretti nel verso di percorrenza delle linee.

(c) Carica di prova negativa in $A$. La forza su una carica è $\vec{F} = q\vec{E}$. Per una carica negativa ($q < 0$) la forza è antiparallela al campo: mentre le linee (e quindi $\vec{E}$) puntano verso destra, la carica negativa viene spinta in verso opposto alle linee di campo, cioè verso sinistra. $\ev{\vec{F} = q\vec{E}, \quad q<0 \Rightarrow \vec{F} \ \text{opposta a } \vec{E} \ (\text{verso sinistra})}$

Collegamenti

Argomenti: Campo elettrico e potenziale Concetti: Campo elettrico