Che cos'è un campo elettrostatico?

Un campo elettrostatico è un campo invisibile che circonda particelle cariche elettricamente. Questo campo può formarsi attorno a due oggetti nelle stesse vicinanze con cariche elettriche diverse o ad un singolo oggetto caricato elettricamente rispetto al suo ambiente circostante. Una volta formato, il campo elettrostatico può esercitare una forza su altri oggetti caricati elettricamente nelle vicinanze.

Il campo elettrostatico è un campo vettoriale che è definito come la forza per unità di carica che una carica di punto stazionario incontrerebbe in un particolare punto del campo. Il campo elettrostatico è simbolizzato in equazioni matematiche come una lettera maiuscola "E". Inoltre, il campo elettrostatico viene misurato utilizzando l'unità International System of Units (SI) di newton per coulomb.

La direzione di un campo elettrostatico è equivalente alla direzione della forza che esercita su una carica in punti positivi. Una carica positiva stazionaria avrà un campo elettrostatico che punta radialmente verso l'esterno della carica. D'altra parte, una carica negativa avrà un campo elettrostatico che punta radialmente verso la carica.

Se due oggetti con carica opposta si trovano nelle stesse vicinanze, le linee inizieranno con cariche positive e finiranno con cariche negative. La direzione delle linee in qualsiasi punto tra i due oggetti indica la direzione in cui agirà la forza. Se una carica è positiva, sperimenterà una forza nella stessa direzione del campo. D'altra parte, una carica negativa all'interno di un campo elettrostatico subirà una forza nella direzione opposta al campo.

Il concetto di campo elettrostatico comporta molte proprietà simili alla forza di gravità. Una carica puntiforme all'interno di un campo elettrico uniforme agisce in modo simile a un oggetto su cui agisce la forza di gravità. Pertanto, l'uso del moto del proiettile e delle equazioni cinematiche si applica anche a una carica puntiforme in un campo elettrostatico uniforme.

La legge di Gauss è un metodo di calcolo dei campi c elettrostatici. In sostanza, se si dispone di una sfera conduttiva solida con una carica netta di Q, si è in grado di valutare che la carica in eccesso si trova all'esterno della sfera. Pertanto, la legge di Gauss afferma che il campo elettrostatico all'interno della sfera è zero e che il campo elettrostatico esterno alla sfera è lo stesso di una carica puntuale con una carica netta di Q. Questa ipotesi rende molto più semplice il calcolo delle componenti vettoriali di un campo elettrostatico.