dubbi sull'elettromagnetismo

[Carlo Studente]

Buongiorno,

dopo qualche anno di insegnamento in un tecnico (dove al massimo si espone qualche formula, come la c.d. legge di Ohm, per un utilizzo pratico) ho dimenticato, o forse non ho mai capito, alcune cose sul tema in oggetto.
Confido in un aiuto per chiarirmi le idee.

Per semplificare la questione esprimo delle frasi e mi basterebbe sapere se vanno bene o no (ringrazio se qualcuno vuole dilungarsi in spiegazioni ma non chiedo tanto). Si suppone di descrivere i fenomeni in un riferim. inerziale.
1. Definizione di (vettore) campo elettrico E in un punto P, in un dato istante t.

Suppongo di poter mettere FERMA nel punto P una particella di carica q (valore della q che tende a zero) e di poter misurare la forza F che la particella risente A CAUSA della sua carica q
allora vale per def. E=F/q

2. Il campo elettrico in un punto P (anche all'interno di in un materiale conduttore o dielettrico) in un dato istante t è la somma di due parti E= Ec + Ei

Ho indicato con Ec il campo che posso calcolare nota la distribuzione delle cariche intorno al punto P, in quell'istante t, applicando la legge di Coulomb. Tale campo è conservativo, nel senso che, fissato il tempo t, la sua circuitazione è sempre nulla.
Chiamerei tale campo "Coulombiano", anche se viene chiamato elettrostatico, perchè in realtà può cambiare nel tempo.
3) Ei è il campo elettrico indotto, dovuto alla presenza di un campo magnetico B variabile.

Ei si può calcolare, in linea teorica, se è noto l'andamento temporale del campo magnetico B in una regione sufficientemente grande contenente P.

Mi fermo qui, nel caso trovi qualcuno che mi aiuta poi aprirò un altro tread per chiarirmi le idee sul concetto di forza elettromotrice.
Grazie.
Carlo

[Giorgio Bibbiani]

Il 09/12/2023 12:10, Carlo Studente ha scritto:
...

> Per semplificare la questione esprimo delle frasi e mi basterebbe sapere se vanno bene o no (ringrazio se qualcuno vuole dilungarsi in spiegazioni ma non chiedo tanto). Si suppone di descrivere i fenomeni in un riferim. inerziale.
> 1. Definizione di (vettore) campo elettrico E in un punto P, in un dato istante t.
>
> Suppongo di poter mettere FERMA nel punto P una particella di carica q (valore della q che tende a zero) e di poter misurare la forza F che la particella risente A CAUSA della sua carica q
> allora vale per def. E=F/q

Direi che vada sostanzialmente bene, aggiungo alcune osservazioni:

- si legge comunemente che una carica di prova debba "tendere a zero" per non perturbare

il campo elettrico vec E del quale si dà così una definizione operativa, in realtà nessuna carica

isolata può essere in modulo inferiore alla carica elementare (quantizzazione della carica),

quindi tanto varrebbe tralasciare la richiesta che la carica tendesse a zero e accettare che il

campo allora misurato fosse quello eventualmente perturbato dalla presenza della carica di prova.

- l'"A CAUSA" sopra evidentemente equivale ad affermare che l'unica forza agente sulla carica di

prova sia quella elettrica

- spesso :-( sui libri di testo si legge anche che la carica q debba essere positiva, ovviamente

per quanto riguarda la definizione di vec E nulla cambierebbe se q fosse negativa.

> 2. Il campo elettrico in un punto P (anche all'interno di in un materiale conduttore o dielettrico) in un dato istante t è la somma di due parti E= Ec + Ei
>
> Ho indicato con Ec il campo che posso calcolare nota la distribuzione delle cariche intorno al punto P, in quell'istante t, applicando la legge di Coulomb. Tale campo è conservativo, nel senso che, fissato il tempo t, la sua circuitazione è sempre nulla.
> Chiamerei tale campo "Coulombiano", anche se viene chiamato elettrostatico, perchè in realtà può cambiare nel tempo.
> 3) Ei è il campo elettrico indotto, dovuto alla presenza di un campo magnetico B variabile.
>
> Ei si può calcolare, in linea teorica, se è noto l'andamento temporale del campo magnetico B in una regione sufficientemente grande contenente P.

Riguardo al punto 2. sono più dubbioso, osservo che:

- volendo trattare il campo e.m. nella materia la prima distinzione che occorre

introdurre è tra campo locale macroscopico e campo microscopico, ad es. in

un conduttore all'equilibrio il campo elettrico macroscopico è ovunque nullo,

quello microscopico (ad es. in prossimità dei nuclei) in generale no

- non saprei quanto fosse utile la classificazione che hai definito sopra,

ad es. consideriamo il campo generato in tutto lo spazio da una carica

puntiforme q in quiete, allora Ec sarebbe ovunque il campo coulombiano generato

da q ed Ei sarebbe ovunque nullo, se consideriamo un punto P a distanza finita r

da q, se q viene poi accelerata allora c'è un intervallo di tempo ~ r / c durante il

quale il campo in P rimane invariato, ma Ec(P) è variato mentre Ei(P) è rimasto nullo,

insomma io non ho ben capito in cosa consista quella classificazione dei campi.


Ciao

--
Giorgio Bibbiani