Campi elettrici

Fonte: Yong P. Chen, PhD, Dipartimento di Fisica e Astronomia, College of Science, Purdue University, West Lafayette, IN

Un campo elettrico è generato da un oggetto carico (indicato come carica sorgente) nello spazio intorno ad esso e rappresenta la capacità di esercitare forza elettrica su un altro oggetto carico (indicato come carica di prova). Rappresentato da un vettore in un dato punto dello spazio, il campo elettrico è la forza elettrica per unità di carica di prova posta in quel punto (la forza su una carica arbitraria sarebbe la carica volte il campo elettrico). Il campo elettrico è fondamentale per l'elettricità e gli effetti delle cariche, ed è anche strettamente correlato ad altre quantità importanti come la tensione elettrica.

Questo esperimento utilizzerà polveri elettrificate in un olio che si allinea con i campi elettrici prodotti da elettrodi caricati per visualizzare le linee del campo elettrico. Questo esperimento dimostrerà anche come un campo elettrico può indurre cariche e come le cariche rispondono al campo elettrico osservando l'effetto di un'asta carica su una lattina di soda vicina.

1. Visualizza le linee di campo elettrico

1. Ottenere un generatore elettrostatico (come un Genecon statico portatile o un generatore van der Graff), una coppia di elettrodi disposti in una configurazione a cerchio concentrico e una coppia di elettrodi disposti parallelamente l'uno all'altro.
2. Ottenere una capsula di Petri o un serbatoio di osservazione, riempirlo con olio (come l'olio di ricino) e aggiungere polveri elettrificate / polarizzabili (come i semi di semola) nell'olio.
3. Caricare gli e

Per il passaggio 1.4, la polvere inizierà a formare schemi di linee tra gli elettrodi, come mostrato nella Figura 3. Questo perché le polveri sono polarizzate e si allineeranno con il campo elettrico. Sono anche attratti verso dove il campo è più forte, vale a dire più vicino all'elettrodo positivo. Le polveri non si muovono sensibilmente perché l'olio è molto viscoso. Il modello delle polveri visualizza le "linee di campo elettrico".

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In questo esperimento, abbiamo visualizzato campi elettrici utilizzando polveri elettrificate in un olio che si allineano con le linee del campo elettrico. Abbiamo anche dimostrato l'effetto di un campo elettrico prodotto da un'asta di carica per attirare oggetti polarizzabili verso l'asta, cioèla fonte del campo elettrico in cui il campo elettrico è più forte.

I campi elettrici sono onnipresenti. Ci sono campi elettrici ogni volta che ci sono cariche o differenze di tensione (pote...