Accenni di Elettromagnetismo

Fisica elettrostatica

Fisica elettrostatica: studio interazioni tra cariche elettriche non in movimento.

Esistono due stati di elettrizzazione: positivo, negativo.

Carica elettrica

Carica elettrica: q⁺ q^-.

q = corpo neutro q⁺ e q^- sono in eguale quantità.

Carica elettrica si misura con elettroscopio.

Cariche dello stesso segno generano tra loro una forza repulsiva.

[q] = Coulomb = [C].

Primo principio: la carica è un valore discreto e multiplo del valore della carica di carica: 6.02 · 10²³.

Secondo principio: vale il principio di conservazione della carica.

Anche a livello subatomico.

Forza di Coulomb

Forza di Coulomb: F = k ^q1q2/_r².

F > 0 → repulsiva - verso della forza.

F < 0 → attrattiva - verso della forza.

ε = costante dielettrica (dipende dal materiale).

ε minima nel vuoto.

ε massima.

ε = ε₀ · ε_r (lungo rapporto).

ε₀ = 8.9 · 10^-12 C/Nm.

Fisica elettrostatica

Fisica elettrostatica: studia interazioni tra cariche elettriche non in movimento.

Esistono due stati di elettrizzazione: positivo, negativo.

Carica elettrica

Carica elettrica: q⁺q^-.

q = corpo neutro q⁺ e q^- sono in equilibrio quantico.

Carica elettrica si misura con elettroscopio.

Cariche dello stesso segno: equilibrio tra le due forze.

Forza repulsiva.

[q] = Coulomb = [C].

Primo principio: la carica è un valore assoluto. È multiplo del valore della carica di base.

6.02 x 10²³.

Secondo principio: vale le primavere in conservazione (idea classica).

Anche a livello subatomico.

Forza di Coulomb

Forza di Coulomb: F = (1/4πε) . (q₁q₂)/r².

F > 0 → repulsiva, verso forze.

F ε = costante dielettrica (dipende dal materiale).

ε minima → generale e Coulomb → ₀ = 8.9 x 10^-12 C/Nm e non può essere che (_e è a lungo raggio).

Campo elettrostatico

Q = “sorgente”.

La presenza di una carica Q determina una modificazione nello spazio e genera un campo elettrico.

Quando si aggiunge una carica q al punto di spazio P si genera una forza di attrazione/repulsione data dalla legge di Coulomb.

Vale per le cariche puntiformi.

Il campo elettrico è additivo: il campo generato da una singola più altre è pari alla somma dei campi generati dai singoli.

Vale per cariche puntiformi.

Teorema di Gauss

Teorema di Gauss: legame tra causa (carica) e effetto (campo).

Campo elettrico dipende dal superficie (immaginaria) nelle scelta arbitraria della superficie, carichi inclusi.

Flusso del campo elettrico è la somma di tutti i campi elettrici intrecciati che attraversano la superficie.

Con Gauss il flusso avviene: Φ_s(Ē) = Q_int / ε.

Energia potenziale elettrica

Energia potenziale elettrica: campo elettrico è una forza conservativa.

Quando le cariche sono ferme.

Se le cariche si muovono l’energia si trasforma.

Potenziale elettrico

Potenziale elettrico: energia/carica (che si muove).

[ΔV] = [volt] = [J/C].

Le cariche + si muovono da zone a potenziale maggiore verso zone a potenziale minore.

F = qE.

E = [N/C] = [V/m].

“volt” = V.

Tra due punti ad eguale potenziale dopo un afferramento di energia e i globuli non c’è movimento di carica.

Le cariche - si muovono da zone a potenziale minore a zone a potenziale maggiore.

Isolanti

Isolanti: dielettrico - non c'è movimento di elettroni nel materiale.

Si... Polarizzazione... il campo elettrico esterno agisce.

Si genera distribuzione di carica.

Molecole polari hanno esempio polarizzazione ... delle temperature: diminuite basse grado di temperatura.

Conduttori

Conduttori: legami molto deboli con i costi esterni.

e-liberi.

Cariche si dispongono alla massima distanza possibile tra loro.

Quindi sulla superficie.

Q = cariche sulla superficie.

Legge di Ohm

Legge di Ohm: ΔV = RI.

Resistenza [R] = [^Volt⁄_A] = [Ohm].

Quando una corrente elettrica circola la cui conduzione è energia potenziale si trasforma in energia termica.

• Campo elettrico generato: carica, F = QE. Agisce: carica.
• Campo magnetico generato: magnete, cariche in movimento. Agisce: magnete, cariche in movimento.

Campo magnetico

• N → verso nord geografico.
• S → verso sud geografico.

Campo generato da un magnete.

Ma il magnete è un dipolo, non un pieno classico.

Campo magnetico agisce su cariche in movimento.

Se cariche ferma non subisce effetto.

Forza di Lorentz

Forza di Lorentz: forza che agisce su una particella carica in movimento.

Prodotto vettoriale tra CM e velocità.

Sempre è perpendicolare a CM e velocità.

“CM” = B = F/qV → tesla = 10.000 Gauss.

⇐ F = qV × B.

Se è presente anche un campo elettrico: F = q (E + V × B).

CE accelera particelle.

Non aumenta l'energia cinetica delle particelle che subiscono un campo elettrico.

In un CM una particella non subisce cambiamenti nel moto circolare (uniforme) perché curvatura data dalla direzione della velocità.

Sorgente e pozzo

Sorgente +.

“Pozzo” -.

Non esistono sorgenti e pozzi dei campi magnetici perché le linee di campo sono chiuse.

Il flusso del CM è nullo in una superficie chiusa.

Perché i magneti ne risentono?

Una carica in movimento genera CM.

• Diminuire con la distanza da Querela.
• Ha una costante → permeabilità magnetica.

In CE nel vuoto E è nullo e F=0.

Sostanze in CM

In CM:

• Sostanze diamagnetiche.
• Sostanze paramagnetiche.
• Sostanze ferromagnetiche.

Il campo magnetico è conservativo.

Legge della circuitazione di Ampère definita un'elemento nullo il campo magnetico non è conservativo Non esiste dipolo magnetico.

Spira in un campo magnetico

Come si comporta una spira in un campo magnetico?

• Presenza della forza di Lorentz.
• Le forze di tutti gli elementi sono fatte in modo tale che la spira si allinei al campo.
• La spira elimina infatti il momento magnetico e si allinea alle linee di campo.
• Il campo magnetico del filo si elimina dal campo magnetico esterno.

Elettroni: carica in moto, materiale chiuso circuitale, Natura formata da chiunque numero di spire percorse da corrente.

Magnetismo della materia

Magnetismo della materia: tutte le proprietà magnetiche atomiche fanno 0.

Il materiale è diamagnetico.

Generando un piccolo campo opposto al campo esterno (B).

Piccolo perché il movimento è lento.

Paramagnetiche

Paramagnetiche: polarizzazione sostanza magnetiche avviene nello stesso modo delle sostanze polar.

Spin si orientano secondo il campo magnetico ma agitazione termica le disegna disordinatamente.

Effetto che dipende dalla temperatura.

Ottengo un nucleo più forte del CHext.

Non può essere orientato esattamente se tutti gli atomi del materiale.

Come per diel polarizzazione del CE.

Se annullo il campo magnetico esterno, sopra del CR termico si orientano disordinatamente a caso.

Velocità dipendente dalla temperatura.

Ferromagnetiche

Ferromagnetiche: spin non orientato a caso.

I volumi intri di atomi orientato a caso.

In un campo magnetico, per ottenere allineamento residenza misura si ripiega.

Campoelettrostatico≠Campomagneticostatico bi modoletto (modello).

La struttura ilcampo magnetico, esterno generando l'energia l'attrattiva cedente suitessutiorientirecaso gli ioni. disomogeneadegli dei datid'attrazioil sistemaalla di cuiaderizomagnetico.

Materiale veraorientirizzato.

Il magneteogni atomo condebilitàdiviliscopio dospina siccheessente immammiatoarticolo egenerato.

CE←CM.

CE ci ste partute monopolato flusso dipende dai caldite conservativo con calidite ferme si opeme e carica elettrico non existe opeme monopole flusso e non conservario (parcel calidive (come im mammi)) sessione e carica elettrica in momentia.

Magnete singula corrente elettrica il elettrici uniforme relativa la cellula magnetica e insieme e puntato da in campo magnetico e cycle del magnetici che capacete.

Spigli in campo magnetico costante non ascicile ninto.