1. Che cos'è la Carica Elettrica
La carica elettrica è una proprietà fondamentale della materia associata alle particelle subatomiche. Esistono due tipi di carica: positiva (portata dai protoni) e negativa (portata dagli elettroni). Cariche dello stesso segno si respingono, mentre cariche di segno opposto si attraggono.
La carica elettrica è quantizzata: qualsiasi quantità di carica $q$ presente su un corpo è un multiplo intero della carica elementare $e$:
• Carica Elementare: $e \approx 1,602 \times 10^{-19}\text{ C}$ (il Coulomb $\text{C}$ è l'unità nel S.I.)
• Formula di quantizzazione:
$$q = N \cdot e \quad (N \in \mathbb{N})$$
• Principio di conservazione: In un sistema elettricamente isolato, la somma algebrica delle cariche elettriche rimane costante nel tempo.
2. La Legge di Coulomb
La forza d'interazione elettrostatica tra due cariche puntiformi $q_1$ e $q_2$ collocate nel vuoto a una distanza $r$ è direttamente proporzionale al prodotto dei moduli delle cariche e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza.
Forza di Repulsione Elettrostatica Tra Cariche Concordi
I vettori forza agitano lungo la congiungente delle due cariche e soddisfano il terzo principio della dinamica: $\vec{F}_{12} = -\vec{F}_{21}$.
$$F = k_0 \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2}$$ dove $k_0 = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0} \approx 8,99 \times 10^9 \text{ N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2$ è la costante elettrostatica nel vuoto, e $\varepsilon_0 \approx 8,854 \times 10^{-12} \text{ C}^2/(\text{N}\cdot\text{m}^2)$ è la costante dielettrica del vuoto.
3. Banca Dati Dinamica: 100 Esercizi
Elenco completo dei 100 esercizi interattivi unici dedicati alla quantizzazione della carica, al calcolo delle forze elettrostatiche e delle distanze inter-carica: