1. Proprietà dei Conduttori in Equilibrio Elettrostatico
Un conduttore si dice in equilibrio elettrostatico quando le cariche elettriche al suo interno sono ferme (velocità media nulla). In queste condizioni valgono proprietà fondamentali:
- Campo elettrico interno nullo: $E_{\text{interno}} = 0$. Se fosse diverso da zero, gli elettroni liberi continuerebbero a muoversi.
- Carica sulla superficie: Eventuali cariche in eccesso fornite al conduttore si distribuiscono esclusivamente sulla sua superficie esterna.
- Potenziale costante: Tutto il volume del conduttore e la sua superficie si trovano allo stesso potenziale elettrico (il conduttore è una superficie equipotenziale).
- Campo esterno perpendicolare: Subito fuori dalla superficie del conduttore, le linee del campo elettrico sono sempre perfettamente perpendicolari alla superficie stessa.
Conduttore Carico in Equilibrio
Le cariche si dispongono all'esterno e il campo elettrico appena fuori è ortogonale alla superficie.
Il modulo del campo elettrico $E$ in prossimità della superficie di un conduttore in equilibrio è legato alla densità superficiale di carica $\sigma$ ($\sigma = \frac{Q}{S}$): $$E = \frac{\sigma}{\varepsilon_0}$$
2. Il Potere Dispersivo delle Punte
Su un conduttore di forma irregolare, la carica superficiale si concentra maggiormente dove il raggio di curvatura è minore (sulle punte). Di conseguenza, il campo elettrico vicino alle punte è molto intenso, potendo ionizzare l'aria circostante e disperdere la carica (principio sfruttato nei parafulmini).
3. Banca Dati Dinamica: 100 Esercizi
Elenco completo dei 100 esercizi interattivi unici dedicati ai conduttori in equilibrio, campo elettrico interno, potenziale e teorema di Coulomb: