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Il campo elettrico è una grandezza fisica attraverso la quale descriviamo una regione dello spazio le cui proprietà sono perturbate dalla presenza di una distribuzione di carica elettrica. Il modo più evidente con cui questa perturbazione si manifesta è attraverso la forza che viene sperimentata da una qualunque altra carica introdotta nel campo stesso. Il campo elettrico viene descritto mediante un vettore 
(detto vettore campo elettrico) che in ogni punto della regione di spazio indica la direzione , l’intensità, e il verso della forza che agisce su una carica puntiforme unitaria positiva che venga messa in quel punto. L’ intensità di campo elettrico si misura in V/m. Se indichiamo con F la forza esercitata sulla carica q, E risulta definito come 
.
Consideriamo una regione dello spazio in cui è presente un campo elettrico. Se una carica elettrica q si muove nel campo elettrico passando da un punto P1 ad un punto P2 lungo la linea s (Figura 1), il campo elettrico compie lavoro. Il lavoro totale 
compiuto per spostarsi da 
a 
si scrive 
= q 
. Se ci riferiamo al lavoro compiuto dal campo sull’ unità di carica 
otteniamo la differenza di potenziale fra 
e 
che risulta così definita: 
. La differenza di potenziale si misura in volt (V).
Figura 1
Un flusso ordinato di cariche elettriche costituisce una corrente elettrica . Per convenzione , la corrente scorre nel verso in cui si muovono le cariche positive. L’intensità della corrente è riferita ad una certa superficie ed è data, per definizione, dalla carica che attraversa quella superficie nell’unità di tempo. Ovvero se Dq è la quantità di carica che attraversa la data superficie nel tempo Dt la corrente i è espressa dal rapporto 
.L’intensità di corrente si misura in ampere (A).
Per i conduttori, in condizioni molto generali, esiste una relazione di proporzionalità fra la d.d.p V, o tensione applicata fra due estremi di un conduttore e la intensità di corrente i che scorre fra questi due punti. Questa relazione costituisce la legge di Ohm e si scrive V = R i . La quantità R è detta la resistenza di quel conduttore e dipende dalla forma geometrica e dalla natura fisica del conduttore. La resistenza si misura in ohm (W). Nel caso di un conduttore omogeneo a sezione costante esiste una formula semplice per calcolarne la resistenza in funzione della lunghezza l, dell’area S della sua sezione traversa e della quantità r, detta resistività elettrica del materiale.
Tale formula si scrive : 
. La resistività r si misura in 
. Il suo inverso 
è detto conducibilità elettrica e si misura in 
o equivalentemente in Siemens per metro 
.
Figura 3 a), b)
Figura 2
il vettore che ha per modulo la corrente per unità di superficie 
e per direzione e verso quelli del moto delle cariche positive individuati dal vettore unitario
. Quindi
. Applicando la legge di Ohm allo spezzone di conduttore mostrato in figura 3b e ricordando che 
si ottiene facilmente la seguente equazione : 
che è la cercata espressione puntuale della legge di Ohm. Come si vede, essa esprime la densità di corrente direttamente in funzione del campo elettrico. Quando la corrente elettrica attraversa un materiale conduttore, si ha un’interazione fra cariche e materiale il cui risultato finale è la conversione dell’energia elettrica in calore. Il meccanismo di questa trasformazione, nota come effetto Joule, può essere così riassunto : il campo elettrico che fa scorrere la corrente trasferisce potenza alle cariche in movimento e queste a loro volta la cedono al materiale a seguito delle collisioni con gli atomi del reticolo (conduttore solido) o con le molecole del solvente (soluzioni ioniche) che, aumentando l’intensità dei moti microscopici disordinati ,producono in definitiva un aumento dell’energia termica del sistema.La potenza ceduta, che, come è noto esprime la quantità di energia trasferita nell’unità di tempo e che nel seguito indicheremo con P, può calcolarsi in funzione della tensione applicata V e della corrente i che scorre nel conduttore mediante la semplice relazione: 
. La potenza si misura in watt (W) e l’energia in Joule (J). Pertanto, se una certa sorgente fornisce potenza al ritmo costante di P watt per un tempo di t secondi, l’energia totale erogata risulta: 
. La legge di Ohm permette di eliminare la corrente o la tensione dalla formula della potenza ,ottenendo queste due espressioni tra loro equivalenti:
.Si possono anche ottenere formule che utilizzano quantità puntuali, quali il campo elettrico e la densità di corrente, per esprimere gli scambi energetici che avvengono all’interno di un mezzo materiale. Tali formule sono: 
, 
,
.
Fonte: https://www.df.unipi.it/~giuliett/SEMINARI_OQ_02/SEMINARI-STUDENTI/radiaz-non-ionizz/SEMINARIO/SEMINARIO_FINALE2.DOC
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