Fis. - Parte della fisica che studia le forze esistenti tra le cariche
elettriche in quiete e le azioni esercitate da queste (campi elettrici). I primi
fenomeni osservati che diedero origine all'
e. come scienza furono i
seguenti: a) esistono in natura delle sostanze che, strofinate con un panno di
lana hanno la proprietà di attirare corpi leggeri; b) ponendo in contatto
un corpo elettrizzato con un corpo neutro quest'ultimo si carica per contatto;
c) esistono due tipi di elettricità, elettricità positiva (lo
stato elettrico del vetro strofinato con la lana) ed elettricità negativa
(lo stato elettrico della resina strofinata con la lana); d) due corpi in due
diversi stati di elettrizzazione si attraggono, mentre si respingono se sono
ugualmente elettrizzati; e) nello strofinìo i due corpi assumono sempre
quantità uguali e contrarie di elettricità, infatti i due stati
elettrici non possono sussistere separatamente e non si può creare uno
senza avere anche l'altro; f) un metallo (e così tutti i conduttori)
tenuto in mano non si elettrizza, mentre se gli forniamo un manico isolante si
elettrizza. Toccandolo con un dito esso ritornerà allo stato neutro. Lo
studio di questi fenomeni portò alla formulazione di un sistema di leggi
che costituisce il nucleo dell'
e. ║
Legge di Coulomb: la
forza d'attrazione o repulsione tra due corpi elettrizzati è direttamente
proporzionale al prodotto delle loro cariche elettriche, è inversamente
proporzionale al quadrato delle distanze e varia con la natura del mezzo in cui
le cariche si trovano. Ogni carica genera nello spazio un campo elettrico il cui
valore varia da punto a punto, dipendendo solamente dalla distanza che lo separa
dalla carica. Allora per campo elettrico in un punto s'intende la forza che
agisce sull'unità di carica posta in quel punto. Alla quantità di
lavoro fatta dal campo elettrico per spostare la carica unitaria da un punto
all'infinito si dà il nome di potenziale
e., mentre si chiama
differenza di potenziale tra due punti di un campo elettrico il lavoro eseguito
dalla forza elettrica del campo nello spostamento dell'unità di carica da
un punto all'altro. Una superficie posta in un campo elettrico sarà
attraversata da un certo numero di linee di forza: si dice flusso di forza
elettrica il prodotto tra il numero di linee di forza che attraversano una data
superficie posta in un campo elettrico e l'area della superficie stessa.
Esperimenti hanno provato che le cariche elettriche in quiete si distribuiscono
sulla superficie e non all'interno dei conduttori in equilibrio ed in modo tale
che il campo elettrico sia nullo in ogni punto interno. Se avviciniamo un
conduttore ad un corpo elettrizzato osserveremo, per il fenomeno dell'induzione
e., che le parti più vicine del conduttore assumeranno uno stato
elettrico di segno opposto a quello del corpo inducente, mentre le parti
più lontane si elettrizzano dello stesso segno. La somma algebrica delle
cariche indotte in un conduttore è uguale a zero, come possiamo dedurre
dal fatto che allontanando il corpo inducente lo stato elettrico scompare.