Fisica classica/Carica elettrica: differenze tra le versioni

La carica elettrica è un concetto chiave per comprendere i fenomeni [[w:elettromagnetismo|elettromagnetici]]. Essa come la massa è una '''proprietà della materia'''. Questa proprietà si manifesta attraverso l'esercizio di forze a distanza (senza contatto dei corpi)ovvero forze di natura elettrica. Corpi carichi elettricamente interagiscono fra di loro manifestandosi forze di tipo elettrico (forza attrattiva o repulsiva). Le cariche si presentano in due forme (esprimibili grazie al segno + o -): positiva e negativa. La forza elettrica ha notevoli somiglianze con la forza gravitazionale, ma a differenza della gravità in cui esistono solo masse gravitazionali positive, la presenza di due diversi tipi di cariche, rende la forza elettrica peculiare. Infatti due cariche dello stesso segno si respingono, mentre cariche di segno opposto si attraggono.

Sperimentalmente si verifica che due corpi puntiformi elettricamente carichi, fermi e posti nel vuoto, si scambiano una [[w:Forza|forza]] proporzionale al prodotto delle loro cariche ed inversamente proporzionale al quadrato della loro rispettiva distanza. Tale forza è diretta lungo la congiungente i due corpi ed è repulsiva se le cariche dei corpi sono di segno uguale ed in caso contrario attrattiva. La prima determinazione sperimentale delle proprietà sopra enunciate fu fatta da C.A. [[w:Charles_Coulomb|C. A. Coulomb]] che eseguì gli esperimenti tra il 1777 ed il 1785. Per tale ragione la forza che regola queste interazioni è chiamata '''legge di Coulomb'''. Tale legge analiticamente si esprime come:

[[Esercizi_di_fisica_con_soluzioni/Elettrostatica/Forza_elettrica_e_gravitazionale|esempio]] si può dimostrare come il rapporto tra l'attrazione elettrica e la attrazione gravitazionale nell'atomo di idrogeno è di circa <math>10^{36}\ </math>, quindi a livello

atomico in genere solo la forza elettrica genera effetti degni di nota. A livello mucleare l'interazione elettrica negli atomi di piccola massa è in genere meno importante della cosidetta [[w:Interazione_forte|interazione forte]] che rappresenta un'altra delle forze fondamentali della natura.

Bisogna precisare che il [[w:Modello_Standard|modello standard]] della fisica moderna prevede l'esistenza di particelle con carica frazionaria i [[w:Quark_%28particella%29|quark]] in unitàche di '''e''' avrebberohanno carica 2/3 e -1/3 in unità di '''e''', ma il modello prevede che i
quark non possono essere separateseparati e quindi esistono solo all'interno di particelle con carica intera. Il fatto che non siano state mai misurate singolarmente, a causa di tale proprietà intrinseca, fa sì che non possano essere considerate cariche elementari.

può solo avvenire mediate una corrente elettrica che fluisce attraverso la superficie di separazione del volume stesso
con il mondo esterno (se il flusso è entrante la carica cresce, se il flusso è uscente la carica decresce).

Gli [[w:Atom|atomi]] nello stato di equilibrio hanno un numero esattamente eguale di elettroni (carichi negativamente) e di protoni (carichi positivamente) per cui allonello stato di equilibrio gli atomi che sono glile elementientità elementari che costituiscono la materia, nella credenza ottocentesca, sono neutri. La materia nello stato elementare sulla terra è composta di atomi, che essendo elettricamnte singolarmente neutri

Vi è da aggiungere che a temperatura ambiente, dellamedia sulla terra, la probabilità che gli atomi perdano degli elettroni per agitazione termica è estremamente rara, ma a temperatura elevata come ad esempio all'interno di una stella, l'agitazione termica rende molto probabile la non neutralità degli atomi: atomi che hanno perso o acquistato uno o più elettroni si chiamano [[w:Ione|ioni]]. Quindi lo stato più comune della materia, lall'interno delle stelle, è quello di [[w:Plasma_%28fisica%29|plasma]] cioè un fluido, globalmente neutro, in cui si muovono liberamente cariche elettriche positive e negative.