Il campo elettrico, come qualsiasi altro campo (gravitazionale, magnetico) descrive una proprietà dello spazio, o meglio, una modificazione che lo spazio subisce per la presenza delle sorgenti del campo stesso: nel nostro caso le cariche elettriche. Operativamente il campo elettrico può essere definito come la forza per unità di carica che una carica sonda sente per la presenza delle cariche sorgenti. Ad esempio, se consideriamo una carica positiva q_1 fissa nello spazio in una certa posizione e volessimo calcolare il campo elettrico in un punto qualsiasi dello spazio, dovremmo porre in questo punto una carica di prova che chiamiamo q_0. Questa carica deve essere molto piccola perché non deve perturbare la carica sorgente. Noi vogliamo osservarla senza disturbarla e, convenzionalmente, la si considera positiva. Quello che bisogna fare è calcolare la forza che la carica q_0 sente per la presenza della carica q_1, utilizzando la formula, vista in precedenza, della Legge di Coulomb. Quindi la forza che la carica 0 sente, per la presenza della carica 1, è pari a: 1/(4πε_0), il prodotto delle cariche diviso la distanza al quadrato che separa le due cariche - nel nostro caso d. Quindi il campo elettrico che abbiamo nella posizione occupata da q_0, che chiamiamo E_1 (quindi il campo dovuto alla carica q_1), sarà uguale alla forza che la carica sonda sente, diviso il valore della carica stessa. Quindi: 1/(4 πε_0), il valore della carica sorgente diviso la distanza al quadrato dal punto di nostro interesse. Questo è il modulo del campo elettrico. Il campo elettrico è un vettore. La sua direzione sarà quella della Forza di Coulomb, quindi sarà diretto lungo la congiungente le due cariche, e il verso, essendo le due cariche entrambe positive, sarà di tipo repulsivo. Se aggiungiamo una seconda carica, ad esempio una carica negativa, il campo totale sarà la somma del campo dovuto alla carica positiva q_1 e alla carica negativa q_2. Dobbiamo quindi calcolare la forza che la carica q_0 sente per la presenza della carica q_2 che, analogamente a prima, indicheremo con F_0,2 e sarà pari a: 1/(4 πε_0), il prodotto delle cariche q_0 e q_2, diviso la distanza che separa la carica q_0 dalla carica q_2. Ad esempio questa volta la chiamiamo r e quindi qui avremo r^2. Il valore di E_2 sarà quindi il rapporto tra la forza che la carica sonda sente, per la presenza della carica 2, diviso il valore della carica sonda. Quindi, analogamente a prima: 1/(4 πε_0) per q_2 diviso r^2. La direzione del campo E_2 sarà lungo la congiungente la carica sorgente e la carica di prova e, visto che le due cariche sono di segno opposto, sarà di tipo attrattivo. Il campo totale, dovuto alle sorgenti q_1 e q_2, nel punto occupato dalla carica q_0, sarà la somma vettoriale dei campi E_1 ed E_2, quindi, quindi, - Regola del Parallelogramma - graficamente il nostro campo totale sarà un vettore di questo tipo, con modulo E_T e direzione e verso rappresentate in figura In formule, il campo totale è la somma vettoriale dei singoli campi dovuti alle singole sorgenti della nostra distribuzione di carica. Questa è una proprietà importante nel campo elettrico. Il campo elettrico è additivo. Vuol dire che il campo elettrico totale è la somma dei campi elettrici generati dalle singole cariche che compongono la distribuzione in esame. Abbiamo visto, in questa lezione, una formula molto importante che è il campo elettrico di una carica puntiforme, positiva o negativa che sia. È una formula, quindi, da aggiungere al nostro Formulario di Elettromagnetismo dove possiamo scrivere che il modulo del campo elettrico, generato da una carica 1, è pari a un coefficiente di proporzionalità, che è lo stesso che abbiamo nella Forza di Coulomb, 1/(4 πε_0); è proporzionale al valore della carica sorgente ed è inversamente proporzionale alla distanza al quadrato che separa la carica sorgente dal punto in cui vogliamo calcolare il campo elettrico.
