Elettronica pratica/Carica elettrica e legge di Coulomb: differenze tra le versioni

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Qualsiasi forza che agisca su un oggetto è una quantità vettoriale. Quantità vettoriali come le forze sono caratterizzate da una grandezzanumerica (cioè, l'entità della forza), da una direzione e da un verso. Un vettore è spesso raffigurato con una freccia che punta in una direzione. In un vettore forza, la direzione ed il verso sono quelle in cui la forza spinge l'oggetto. Qui, per il vettore forza elettrica si usa il simbolo <math>\vec {F}</math> . Se le cariche "q" e "Q" sono o entrambe positive o entrambe negative, allora si respingeranno l'un l'altra. Ciò significa che il verso della forza elettrica <math>\vec {F}</math> su "q" dovuta a "Q" è di allontanamento da "Q", come viene mostrato dalla freccia rossa nel disegno precedente. Se una delle cariche è positiva e l'altra è negativa, allora le cariche si attrarranno l'un l'altra. Ciò significa che la direzione della <math>\vec {F}</math> su "q" dovuta a"Q" è esattamente nella direzione verso "Q" , come è mostrato dalla freccia blu nel disegno precedente. L'equazione di Coulomb fatta vedere sopra determina la grandezza di un forza repulsiva di allontamento da "Q". La proprietà di un vettore è che se la sua grandezza è negativa , il vettore sarà uguale ad un vettore con una grandezza equivalente ma positiva e con verso esattamente opposto. Così, se la grandezza data dalla equazione precedente fosse negativa dovuta a cariche opposte, il verso della forza risultante sarà l'opposto del verso di allontamento da "Q", significando che la forza sarà diretta verso "Q", una forza attrattiva. In altre fonti, variazioni diverse sono date della legge di Coulomb, che comprendono in alcuni casi formule vettoriali (seeWikipedia link and reference(s) below).
 
In molte situazioni, ci possono essere molte cariche
da ''Q''<sub>1</sub>, ''Q''<sub>2</sub>, ''Q''<sub>3</sub>, a ''Q<sub>n</sub>'', che
inferiscono nella carica "q" in questione. Ciascuna carica da ''Q''<sub>1</sub> a ''Q<sub>n</sub>'' eserciterà una forza su "q". La direzione e verso della forza totale dipende dalla ubicazione delle cariche circostanti. Un applicazione della legge di Coulomb tra "q" ed ogni corrispondente carica ''Q''<sub>i</sub> fornirebbe la intensità della forza elettrica da ciascuna delle cariche ''Q''<sub>i</sub> per ''i'' = 1 sino ad ''n'', "ma" la direzione ed il verso di ciascuna delle forze componenti devono pure essere utilizzati per definire i vettori forza individuali, <math>\vec {F_1}, \vec {F_2}, \vec {F_3}, ...., \vec {F_n}</math>. Per determinare la forza totale che agisce su "q", le contribuizioni da parte di
 
ciascuna di queste cariche si assommano come quantità vettoriali, e non appunto come grandezze scalari.
 
<center><math>\vec {F_e} = \vec {F_1} + \vec {F_2} + \vec {F_3} + ..... + \vec {F_n}</math></center>
 
La forza elettrica totale su "q" è additiva a qualsiasi altra forza che ha effetto su di essa., ma devono essere sommati insieme come dei vettori per ottenere la forza totale sul corpo dotato di carica "q". In molti casi, ci sono bilioni di elettroni o altre cariche presenti, sicchè vengono utilizzate delle distrubuzioni geometriche delle cariche con delle equazioni che derivanodalla legge di Coulomb. Tali calcolazioni sono comunemente di maggiore interesse dei fisici che degli elettrotecnici, ing.elettrotcnici, o degli hobbisti di elettronica., talchè non verranno discussi oltre in questo libro, eccetto nella sezione dei condensatori.
 
Oltre alle forze lettrostatiche descritte qui, delle forze elettromsgnetiche si creano quandole cariche sono in movimento. Queste verranno trattare in seguito.