Definizioni
Campo elettrico (
) - Il campo elettrico è un campo vettoriale che rappresenta la forza per unità di carica esercitata su una carica di prova posta in un determinato punto nello spazio. L'unità per il campo elettrico è volt per metro 
. Dal punto di vista matematico, è espresso con la formula 
, dove:
) - Il campo elettrico è un campo vettoriale che rappresenta la forza per unità di carica esercitata su una carica di prova posta in un determinato punto nello spazio. L'unità per il campo elettrico è volt per metro . Dal punto di vista matematico, è espresso con la formula , dove:• 
- Potenziale elettrico (volt)
- Potenziale elettrico (volt)• 
- Potenziale vettoriale magnetico (tesla)
- Potenziale vettoriale magnetico (tesla)• 
- Operatore di gradiente
- Operatore di gradiente• 
- Derivata temporale
- Derivata temporaleIn assenza di magnetismo, il termine 
può essere trascurato.
può essere trascurato.Ampiezza del campo elettrico (
) - L'ampiezza del campo elettrico () in un punto è espressa con la formula 
, dove 
rappresentano i componenti del vettore di campo elettrico rispettivamente nelle direzioni {
}.
) - L'ampiezza del campo elettrico () in un punto è espressa con la formula , dove rappresentano i componenti del vettore di campo elettrico rispettivamente nelle direzioni {}.Direzione del campo elettrico - La direzione del campo elettrico in un punto è tangente alla linea del campo in tale punto verso il potenziale elettrico decrescente.
Potenziale elettrico
Potenziale elettrico () - Il potenziale elettrico in un punto nello spazio è una quantità scalare che rappresenta la quantità di lavoro necessaria per spostare un'unità di carica positiva da un punto di riferimento (in genere infinito) a tale punto senza produrre alcuna accelerazione. L'unità di misura del potenziale elettrico è il volt (
). Dal punto di vista matematico, è espresso con la formula 
, dove:
) - Il potenziale elettrico in un punto nello spazio è una quantità scalare che rappresenta la quantità di lavoro necessaria per spostare un'unità di carica positiva da un punto di riferimento (in genere infinito) a tale punto senza produrre alcuna accelerazione. L'unità di misura del potenziale elettrico è il volt (). Dal punto di vista matematico, è espresso con la formula , dove:• 
- Vettore di campo elettrico
- Vettore di campo elettrico • 
- Vettore spostamento infinitesimo lungo il percorso di integrazione
- Vettore spostamento infinitesimo lungo il percorso di integrazioneAmpiezza del potenziale elettrico 
- L'ampiezza del potenziale elettrico in un punto è il valore assoluto di () ed è determinata dalla configurazione delle cariche e dal punto di riferimento.
- L'ampiezza del potenziale elettrico in un punto è il valore assoluto di () ed è determinata dalla configurazione delle cariche e dal punto di riferimento.Differenza di potenziale elettrico 
- La differenza di potenziale elettrico tra due punti è data da: 
- La differenza di potenziale elettrico tra due punti è data da: Quantità derivate
Energia potenziale (
) - L'energia potenziale di una carica (
) in un potenziale elettrico () è: 
) - L'energia potenziale di una carica () in un potenziale elettrico () è: Superfici equipotenziali () - Superfici su cui il potenziale elettrico è costante ( = costante). Queste superfici sono sempre perpendicolari alle linee del campo elettrico.
) - Superfici su cui il potenziale elettrico è costante ( = costante). Queste superfici sono sempre perpendicolari alle linee del campo elettrico.Carica elettrica
Carica elettrica () - La carica elettrica è una proprietà fondamentale della materia che determina il modo in cui una particella o un oggetto interagisce con i campi elettrici. Può essere positiva o negativa e genera forze elettriche. La carica elettrica è una quantità scalare misurata in coulomb (
) e regola il comportamento delle particelle cariche nelle interazioni elettromagnetiche.
) - La carica elettrica è una proprietà fondamentale della materia che determina il modo in cui una particella o un oggetto interagisce con i campi elettrici. Può essere positiva o negativa e genera forze elettriche. La carica elettrica è una quantità scalare misurata in coulomb () e regola il comportamento delle particelle cariche nelle interazioni elettromagnetiche.In matematica, la carica netta su un oggetto viene espressa con la formula 
, dove:
, dove:• 
- Densità di carica 
- Densità di carica • 
- Elemento di volume infinitesimo 
- Elemento di volume infinitesimo Proprietà della carica elettrica
• Quantizzazione - La carica elettrica esiste in unità discrete di 
, la carica elementare 
, la carica elementare • Conservazione - La carica elettrica totale in un sistema isolato rimane costante nel tempo, ovvero non può essere creata né distrutta, ma solo trasferita.
• Polarità - La carica elettrica può essere positiva o negativa, determinando la direzione delle interazioni elettrostatiche (le cariche uguali si respingono, mentre le cariche opposte si attraggono).
Tipi di carica elettrica
• Carica puntiforme - Una carica idealizzata concentrata in un singolo punto nello spazio.
• Carica distribuita - Carica diffusa su una regione anziché su un singolo punto. Può essere classificata come segue:
◦ Densità di carica volumica () - La densità di carica volumica è la quantità di carica per unità di volume di un corpo. La densità di carica volumica viene misurata in coulomb per metro () ed è espressa come segue: 
) - La densità di carica volumica è la quantità di carica per unità di volume di un corpo. La densità di carica volumica viene misurata in coulomb per metro () ed è espressa come segue: ◦ Densità di carica superficiale (
) - La densità di carica superficiale è la quantità di carica per unità di area su una superficie bidimensionale. La densità di carica superficiale viene misurata in coulomb per metro () ed è espressa come segue: 
) - La densità di carica superficiale è la quantità di carica per unità di area su una superficie bidimensionale. La densità di carica superficiale viene misurata in coulomb per metro () ed è espressa come segue: ◦ Densità di carica lineare (
) - La densità di carica lineare è la quantità di carica per unità di lunghezza della distribuzione di carica lineare. La densità di carica lineare viene misurata in coulomb per metro () ed è espressa come segue: 
) - La densità di carica lineare è la quantità di carica per unità di lunghezza della distribuzione di carica lineare. La densità di carica lineare viene misurata in coulomb per metro () ed è espressa come segue: Quantità derivate
Carica totale (
) - La carica totale in ogni regione viene calcolata nel modo seguente: 
) - La carica totale in ogni regione viene calcolata nel modo seguente: Forza elettrostatica (
) - La forza elettrostatica tra due cariche puntiformi 
separate da una distanza (
) viene calcolata utilizzando la legge di Coulomb 
, dove:
) - La forza elettrostatica tra due cariche puntiformi separate da una distanza () viene calcolata utilizzando la legge di Coulomb , dove:• - Forza elettrostatica (
)
- Forza elettrostatica ()• 
- Costante di Coulomb (
)
- Costante di Coulomb ()• - Ampiezza delle due cariche puntiformi ()
- Ampiezza delle due cariche puntiformi ()• - Distanza tra le cariche (
)
- Distanza tra le cariche ()• 
- Vettore unitario lungo la linea che unisce le cariche
- Vettore unitario lungo la linea che unisce le caricheCorrente elettrica
Corrente elettrica (
) - La corrente elettrica è la velocità di flusso della carica elettrica attraverso un conduttore o uno spazio. È una quantità scalare, misurata in ampere (
). Dal punto di vista matematico, è espressa con la formula 
, dove:
) - La corrente elettrica è la velocità di flusso della carica elettrica attraverso un conduttore o uno spazio. È una quantità scalare, misurata in ampere (). Dal punto di vista matematico, è espressa con la formula , dove:• - Carica elettrica ()
- Carica elettrica ()• 
- Tempo (
)
- Tempo ()Densità di corrente (
) - La corrente elettrica per unità di area della sezione trasversale viene definita densità di corrente. È una quantità vettoriale, misurata in ampere per metro quadrato (
). Dal punto di vista matematico, è espressa con la formula 
o 
, dove:
) - La corrente elettrica per unità di area della sezione trasversale viene definita densità di corrente. È una quantità vettoriale, misurata in ampere per metro quadrato (). Dal punto di vista matematico, è espressa con la formula o , dove:• - Conduttività elettrica (
)
- Conduttività elettrica ()• - Vettore di campo elettrico (
)
- Vettore di campo elettrico ()• 
- Densità del numero di portatori di carica (
)
- Densità del numero di portatori di carica ()• - Carica di un singolo portatore ()
- Carica di un singolo portatore ()• 
- Velocità di deriva dei portatori di carica (
)
- Velocità di deriva dei portatori di carica ()Legge di Ohm (in forma microscopica) () - La legge di Ohm in forma microscopica descrive la relazione tra densità di corrente e campo elettrico, ovvero 
, dove:
) - La legge di Ohm in forma microscopica descrive la relazione tra densità di corrente e campo elettrico, ovvero , dove:• Conduttività elettrica ()
)• Densità di corrente (
)
)• Vettore di campo elettrico ()
)Questa equazione esprime il modo in cui un campo elettrico influenza il movimento dei portatori di carica in un materiale.
Quantità derivate
Corrente totale () - La corrente totale che attraversa una superficie () viene calcolata con la formula 
, dove:
) - La corrente totale che attraversa una superficie () viene calcolata con la formula , dove:• 
- Densità di corrente ()
- Densità di corrente ()• 
- Vettore di area infinitesima perpendicolare alla superficie
- Vettore di area infinitesima perpendicolare alla superficieResistenza (
) - La resistenza di un conduttore dipende dalle proprietà e dalla geometria del materiale. È espressa con la formula 
, dove:
) - La resistenza di un conduttore dipende dalle proprietà e dalla geometria del materiale. È espressa con la formula , dove:• - Resistività (
)
- Resistività ()• - Resistività del materiale (
)
- Resistività del materiale ()• 
- Lunghezza del conduttore ()
- Lunghezza del conduttore ()• - Area della sezione trasversale (
)
- Area della sezione trasversale ()Conduttore (Conductor)
Conduttore - Un conduttore è un materiale che agevola il flusso della carica elettrica, essenzialmente poiché contiene elettroni debolmente legati o con libertà di movimento che facilitano il trasferimento di energia elettrica. I conduttori hanno un'elevata conduttività elettrica e una bassa resistività, il che li rende efficienti per il trasporto di corrente elettrica. Esempi comuni sono metalli come il rame, l'alluminio e l'argento.
Conduttività elettrica - La conduttività elettrica di un conduttore ne quantifica la capacità di consentire il flusso di corrente elettrica. È una quantità scalare, misurata in siemens per metro (). Dal punto di vista matematico, la conduttività elettrica è il reciproco della resistività () - 
, dove:
). Dal punto di vista matematico, la conduttività elettrica è il reciproco della resistività () - , dove:• - Resistività del materiale ()
- Resistività del materiale ()Un valore di conduttività più elevato indica che il materiale offre una minore resistenza al flusso di corrente, il che lo rende un buon conduttore. Al contrario, i materiali con bassa conduttività elettrica sono conduttori o isolatori poco efficaci.
Proprietà dei conduttori
Distribuzione di carica - Le cariche su un conduttore risiedono sulla sua superficie in equilibrio elettrostatico.
Campo elettrico - Il campo elettrico in un conduttore perfetto è pari a zero in equilibrio elettrostatico.
Campo normale alla superficie - Il campo elettrico vicino alla superficie di un conduttore è perpendicolare alla superficie.
Dielettrico
Dielettrico - Un dielettrico è un materiale che non conduce elettricità, ma può polarizzarsi se esposto a un campo elettrico. Questa polarizzazione consente al materiale di immagazzinare energia elettrica. I dielettrici sono noti per essere caratterizzati da bassa conduttività elettrica ed elevata permittività, il che li rende utili nei condensatori e nelle applicazioni isolanti. Materiali dielettrici comuni includono vetro, ceramica e plastica.
Permittività (
) - La permittività è una misura della capacità di un materiale dielettrico di immagazzinare energia elettrica in un campo elettrico. Determina la capacità del materiale di consentirne l'attraversamento da parte di linee del campo elettrico. L'unità di permittività è rappresentata da farad per metro (
). La permittività di un materiale è espressa con la formula 
, dove:
) - La permittività è una misura della capacità di un materiale dielettrico di immagazzinare energia elettrica in un campo elettrico. Determina la capacità del materiale di consentirne l'attraversamento da parte di linee del campo elettrico. L'unità di permittività è rappresentata da farad per metro (). La permittività di un materiale è espressa con la formula , dove:• - Permittività assoluta del materiale
- Permittività assoluta del materiale• 
- Permittività dello spazio libero (
)
- Permittività dello spazio libero ()• 
- Permittività relativa ()
- Permittività relativa ()