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Fisica classica/Carica elettrica: differenze tra le versioni

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la sovrapposizione degli effetti introdotta prima del campo elettrico
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L'elettromagnetismo rappresenta nel suo insieme una teoria completa che inquadra in un insieme estremamente compatto
i fenomeni elettrici e magnetici. La costruzione di tale teoria è iniziata con le prime osservazioni fenomenologiche fatte
al tempo dei greci, infatti della esistenza e delle proprietà della [[w:magnetite|magnetite]] ne abbiamo notizia già dalle opere di [[w:Talete_di_Mileto|Talete]]. NelLa tardomagnetite è il primo esempio naturale di magnete permanente. Nel medioevo, cioè verso il 1000 d.C., incomincia ad essere usata la [[w:Bussola|bussola]], probabilmentedalle vienefonti storiche crediamo che la sua scoperta daisia dovuta ai cinesi. eLa bussola viene riportataportata nell'area mediterranea dagli arabi, e secondo la tradizione leggendaria italiana da [[w:Flavio_Gioia|Flavio Gioia]]. Data l'importanza della bussola nella navigazione il magnetismo terrestre e la fenomenologia associata sono state ben studiate sin dal tardo medioevo. Anche l'elettricità è conosciuta dagli arbori della civiltà, immaginiamo che anche gli uomini primitivi si erano resi conto dei fulmini e le proprietà dell'ambra erano conosciute agli antich greci. Ma al contrario del magnetismo
l'elettricità non ha avuto applicazioni fino al '700 ed in ogni caso era considerato un fenomeno distinto dal magnetismo.▼
terrestre e la sua fenomenologia sono state ben studiate sin dal tardo medioevo. Al contrario
▲l'elettricità non ha avuto applicazioni fino al '700.
 
Le leggi che inquadrano perfettamente i fenomeni elettrici e magnetici sono dette equazioni di Maxwell, che sono il frutto del lavoro sperimentale
e teorico di un numero notevole di scienziati. Le leggi di Maxwell sono compatibili con la [[w:Relativit%C3%A0_speciale|relatività]], anzi si può dire che [[w:Albert_Einstein|Einstein]] partendo dall'equazione dell'elettromagnetismo pose le basi della sua teoria. I fenomeni dell'elettromagnetismo sono stati infine inquadrati in maniera completa
nella [[w:Meccanica_Quantistica|meccanica quantistica]] mediante la cosidetta [[w:Elettrodinamica_quantistica|elettrodinamica quantistica]]. In questo libro di fisica classica ci limiteremo alla descrizione dovuta all'equazioni di Maxwell, quindi
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== Fenomeni elettrici==
[[Immagine:Static_repulsion.jpg|thumb|200px|Dimostrazione della repulsione tra due nastri di plastica carichi negativamente]]
Gia nel VI secolo a. C. si era vistonotato che strofinando due oggetti didello sostanzestesso egualimateriale ad esempio l'[[w:Ambra_(resina)|ambra]], dopo lo strofinio si esercitava tra di loro una azione a distanza repulsiva, come mostrato nella figura a fianco). L'effetto è più appariscente nella figura, di quanto sarebbe apparso ad un ricercatore del VI secolo a. C., in quanto le plastiche manifestano in maniera più appariscente il fenomeno, a causa della loro bassissima resistenza elettrica, concetto che vedremosarà spiegato nel seguito. Mentre si può osservare che strofinando tra di loro due oggetti diversi, ad esempio vetro contro ambra, si avevaha tra i due oggetti si esercita una forza attrattiva. Tale forza soddisfa il principio di azione e reazione.
Le sostanze che per strofinio assumono la stessa carica dell'ambra sonoassumono detteper carichedefinizione negativamentecarica elettrica negativa, mentre gli oggetti che si caricano come il vetro si dice che assumono carica elettrica positiva.
[[Immagine:Charges_repulsion_attraction.svg|left|thumb|200px|I tre casi possibili di azioni elettriche]]
Il concetto nuovo dell'elettromagnetismo è il concetto di '''carica elettrica'''.
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'azione di forze a distanza (senza contatto dei corpi). 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 [[Fisica_classica/Gravitazione|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.
La spiegazione microscopica del fenomeno risiede nella natura degli atomi, fatti da un numero eguale di elettroni (carichi negativamente) e da protoni (carichi positivamente). Le due cariche sono eguali ed opposte e tutti gli atomi hanno lo stesso numero di elettroni e protoni, quindi nello stato stabile sono neutri. Il nome elettrone deriva dal nome greco dell'ambra (in [[w:lingua greca antica|greco antico]] ἤλεκτρον, ''elektron'').
Gli elettroni orbitano intorno alla parte centrale dell'atomo, e sono quelli che possono essere o tolti o aggiunti per strofinio. Le dimensione degli atomi di circa 0.2-0.4 nm dipendono dalle dimensione degli [[w:Orbitali|orbitali]] degli elettroni. Il nucleo di dimensione dell'ordine di 10<sup>-15</sup> m contiene i protoni, assieme a delle particelle, simili per quanto riguarda la massa, ma neutre dette neutroni.
[[Immagine:Electroscope showing induction.png|thumb|left|300px|Un elettroscopio a foglie in cui viene mostrato il fenomeno della induzione elettrostatica.]]
Vi è una sostanziale differenza tra le sostanze isolanti in cui una volta strofinate le cariche in eccesso o in difetto rimangono per un tempo molto lungo dove sono state tolte o aggiunte e altre sostanze detti conduttori in cui le cariche sono apparentemente libere di muoversi tutti i metalli
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