Ultimo aggiornamento: 2026-07-01

Campo elettrico di una carica puntiforme

Una carica puntiforme riempie lo spazio circostante con un campo elettrico: un vettore in ogni punto che indica la forza che vi sentirebbe una carica unitaria. Per una singola carica puntiforme, l’intensità del campo è $E = k \cdot \frac{\lvert Q \rvert}{r^2}$, dove $Q$ è la carica sorgente, $r$ è la distanza da essa e $k \approx 8{,}99 \times 10^9\ \text{N·m}^2/\text{C}^2$ è la costante di Coulomb. Il campo punta direttamente verso l’esterno per una carica positiva e verso l’interno per una negativa, e diminuisce con il quadrato della distanza.

Questa calcolatrice restituisce l’intensità del campo in newton su coulomb (N/C), la stessa unità dei volt su metro (V/m), insieme alla forza che una carica di prova positiva di un coulomb sentirebbe in quel punto.

Il campo punta verso l’esterno o verso l’interno

La direzione del campo dipende solo dal segno della carica sorgente. Una carica positiva produce un campo che si irradia verso l’esterno in tutte le direzioni, per cui una seconda carica positiva vicina viene respinta. Una carica negativa produce un campo che punta verso l’interno, verso sé stessa, per cui una carica positiva vicina viene attratta. L’intensità è la stessa per uguali quantità di carica positiva o negativa; si inverte solo la direzione. Poiché la calcolatrice riporta un’intensità, inserisci la carica con il suo segno e determina la direzione con la regola precedente.

Formula

Poiché il campo scala come $1/r^2$, allontanarsi il doppio riduce il campo a un quarto e il triplo a un nono: lo stesso andamento a quadrato inverso della gravità e dell’intensità luminosa.

Esempio svolto

Supponiamo che una piccola sfera porti una carica di $Q = 1\ \text{nC}$ ($1 \times 10^{-9}$ C) e si voglia il campo a $r = 0{,}1$ m (10 cm) di distanza:

Inserendo 1 nC per la carica e 0,1 m per la distanza si riproduce questo campo di circa 898,8 N/C. Una carica di prova positiva di un coulomb posta lì sentirebbe una forza di 898,8 N verso l’esterno, poiché $F = qE$ con $q = 1$ C.

Campo, forza e potenziale

È utile distinguere tre grandezze correlate. Il campo elettrico $E$ è forza per unità di carica ed esiste in un punto, che ci sia o meno qualcosa a sentirlo. La forza $F = qE$ è ciò che una carica specifica $q$ prova realmente in quel campo. Il potenziale elettrico $V = kQ/r$ è energia per unità di carica ed è uno scalare, non un vettore. Il campo è il tasso di variazione spaziale del potenziale, motivo per cui N/C e V/m descrivono la stessa grandezza.

Sovrapposizione per molte cariche

I problemi reali spesso coinvolgono più di una carica sorgente. Il campo elettrico obbedisce alla sovrapposizione: calcola il vettore campo di ciascuna carica separatamente con $E = k\,\lvert Q \rvert / r^2$, poi somma quei vettori tenendo conto della direzione per ottenere il campo totale. Questa calcolatrice tratta una carica puntiforme; per un gruppo di cariche, valuta ciascun contributo qui e combinali come vettori.