Elettrodinamica

Elettrodinamica

Vediamo che in realtà le cariche all'interno di un conduttore possono muoversi e possono generare flusso elettrico, di conseguenza è possibile avere campo elettrico dentro il conduttore.

Corrente elettrica

La corrente è un flusso di elettroni, ovvero la quantità di cariche che passano attraverso una determinata superficie in un determinato periodo di tempo. Nota, 1A è una corrente "piccola" dove, nonostante un c siano tante cariche che generano tanta forza, si trova in una quantità di materia ridotta.

Importante, per convenzione per corrente si intende il flusso di cariche positive, ovvero come sequenza di vuoti di cariche positive.

Comportamento del conduttore

All'interno dei conduttori ci sono dei "Portatori" di cariche.

La corrente è dovuta ai portatori di carica che si muovono tutti alla stessa velocità (velocità di deriva), supponiamo che gli elettroni si muovono all'interno della sezione s1, e calcoliamo la corrente.

Vediamo che prima o poi gli elettroni che erano su s2 arriveranno a s1 quindi da qui posso calcolare la carica dato il numero di portatori di carica moltiplicate per la carica del singolo portatore.

I portatori sono dati dal numero di atomi nel volume.

Elettrodinamica

Vediamo che in realtà le cariche all'interno di un conduttore possono muoversi e possono generare flusso elettrico, di conseguenza è possibile avere campo elettrico dentro il conduttore.

Corrente elettrica

La corrente è un flusso di elettroni, ovvero la quantità di cariche che passano attraverso una determinata superficie in un determinato periodo di tempo. Nota, 1A è una corrente "piccola" dove, nonostante un c siano tante cariche che generano tanta forza, si trova in una quantità di materia ridotta.

Importante, per convenzione per corrente si intende il flusso di cariche positive, ovvero come sequenza di vuoti di cariche positive.

Comportamento del conduttore

All'interno dei conduttori ci sono dei "Portatori" di cariche.

La corrente è dovuta ai portatori di carica che si muovono tutti alla stessa velocità (velocità di deriva), supponiamo che gli elettroni si muovono all'interno della sezione s1, e calcoliamo la corrente.

Vediamo che prima o poi gli elettroni che erano su s2 arriveranno a s1 quindi da qui posso calcolare la carica dato il numero di portatori di carica moltiplicate per la carica del singolo portatore.

I portatori sono dati dal numero di atomi nel volume.

Esempio filo di rame

Quanto vuol dire che rimetto 2000s, per fare un metro.

La velocità di deriva piccola è importante per la conduzione di carica negli elettroni.

Corrente come flusso e densità di corrente

Corrente come flusso (densità di corrente), quantità di cariche in tempo per l'unità di superficie.

Flusso di densità di cariche concorde a concorde a.

Principio di conservazione della carica

Data una superficie chiusa ci chiediamo quanta carica attraversa la superficie per unità di tempo.

È la carica positiva: uscente.

Se in un determinato dt esce una dq positiva per la conservazione della carica vedo che deve esistere un -dq all'intero.

Tanta carica esce, tanta carica deve diminuire nel volume.

Formulazione locale

Utilizzando il teorema della divergenza, allora la somma dei singoli flussi è uguale al flusso attraverso la superficie esterna e vale per qualsiasi volume.

Condizioni al contorno

Uniforme uniforme dalla de la v.e alla le v.ende i quivi.

Fisica dal 3/1, ?

• Resistenza
• Diodo raddrizzatore/Separatore
• Legge di Ohm per vase chiuse e flussi di corrente
• Modello del Drone
• Resistori in serie e in parallelo

Voltmetri e amperometri

Per poter misurare le grandezze elettriche utilizzo questi strumenti. Entrambi si basano sul galvanometro che permette di misurare correnti piccole tramite un campo elettromagnetico generato da un induttore.

Galvanometro

• Induttore
• Molla
• Elemento metallico

Nota: il galvanometro non è stato ancora fatto, serviranno le conoscenze sull'elettromagnetismo.

Collegamenti

• Resistenza interna del voltmetro teoricamente infinita
• Resistenza interna dell'amperometro teoricamente infinitesima

L'amperometro

L'amperometro misura le correnti e va posizionato in serie al ramo su cui vogliono misurare la corrente ideale le la resistenza interna dello strumento deve essere minuscola, ma il galvanometro ha una resistenza elevata, quindi internamente si mette una resistenza minuscola in parallelo al galvanometro.

Vediamo che la corrente che passa per il galvanometro è proporzionale alla corrente che passa per l'amperometro e in questo modo posso utilizzare il galvanometro per misurare la corrente.

La corrente si divide e "preferisce" la via con resistenza inferiore.

I_tot = V/R

I₁ + I₂ = I_tot

I₁ = V/R

I₂ = 10V/R

Il voltmetro

Il voltmetro si collega sempre in parallelo all’elemento (o gli elementi) ai capi del quale vogliamo misurare la tensione.

E vedo che ho bisogno, per poter misurare correttamente, ho bisogno di una resistenza infinita, dato che per poter misurare ai capi di una resistenza voglio che la resistenza interna sia tale che.

La fonte di d.d. p. (la batteria)

Ti vuole un oggetto che, a qualsiasi carica, mantenga la tensione ai suoi capi fornendola corrente necessaria ‘forza elettromotrice (d.d. p) [v].

Nella batteria reale in realtà abbiamo.

Vediamo che collegando un reostato e degli strumenti di misura: vediamo che la tensione misurata ai capi della batteria cala, all’aumentare della tensione ai capi del reostato. Questo vuol dire che la batteria ha una resistenza in serie che "ruba" energia alla batteria.

Uguale per la corrente: vediamo che la tensione diminuisce in funzione della corrente circolante nel circuito. Otteniamo un grafico del tipo.

La batteria scaricandosi aumenta la sua resistenza interna.

Energia immagazzinata in una batteria

P = V⋅I

Δ_qV₁ ⟶ Δ_qV₂

ΔU = Δ_qV

V₁ - V₂ = R⋅I

Δ_U / Δ_t = P = Δ_q / Δ_x ⋅ V

P_c = energia per unità di tempo.

Energia di un condensatore

Vediamo che l'energia accumulata in un condensatore è data da:

P = V∙I, se V e I sono variabili nel tempo.

Ma più facile quindi utilizziamo il principio di conservazione delle potenze ovvero:

P_tot = P_d'ingresso + P_accumulata

Quindi:

V_C = Q/C

E = RI + Q/C

E relazione scriviamo Q come:

Q(C(t))

I (t) = dQ/dt => tutte le cariche finiscono alle estreme.

I = E - I

I = V/R

C = R

E = R dQ/dt + Q(t)/C => V_C = V (1 - e^-t/τ)

Corrente:

I = V/R (1 - t/τ)

τ = R ∙ C

Tempo costitutivo.

C'è un forma dimostrazione della t.