Elettromagnetismo

Corso di fisica ambientale

Argomento trattato: elettromagnetismo

Di seguito troverete gli appunti delle lezioni del prof. Ferluga, presidente onorario del CICAP, integrati da note e spiegazioni tratte dal libro Fondamenti di fisica di D. Halliday.

Corso di fisica ambientale

Argomento trattato: elettromagnetismo

Di seguito troverete gli appunti delle lezioni del prof. Ferluga, presidente onorario del CICAP, integrati da note e spiegazioni tratte dal libro Fondamenti di fisica di D. Halliday.

Corrente elettrica

Possiamo definire la cc in due modi differenti: innanzitutto dobbiamo definire così la corrente elettrica, la corrente elettrica definita come il passaggio delle cariche elettriche all'interno di un conduttore. Ritornando alle definizioni:

• Densità di corrente (vettore), spiegazione fisica dell'equazione. Il vettore densità J è un vettore orientato nel verso in cui si muovono le cariche, verso detto verso positivo per cariche positive e verso negativo per cariche negative.

Prendiamo in considerazione una superficie A e vi sono libere a muoversi le cariche (1), determiniamo nella superficie infilarne molte positive cariche. Introduciamo il vettore normale n̄ dA, perpendicolare alla superficie (n dA è o_r d_J dA).

• Intensità di corrente (ente fisico), da "quantità di cariche passante in un conduttore (c(volume)) nell'unità di tempo". I = _dQ/_dt. NB: non è un vettore polare. La direzione delle cariche è determinata dalla direzione del polo.

"Legge" di Ohm - Resistenza e resistività

La legge di Ohm non è una vera e propria legge, poiché vale solamente in un certo contesto e solo per determinati circuiti.

Da L.O. crescere in un circuito Ohmico la corrente di scossa che attraversa device è direttamente proporzionale alla differenza di potenziale applicata al dispositivo stesso.

Un dispositivo Ohmico è definito tale quando la sua resistenza è indipendente dal valore della intensità, dalla differenza di potenziale applicata.

V = R · I

NB: la resistenza R si riferisce ad un conduttore mentre la resistività ρ ad un materiale. Si parla anche di conducibilità o perfino come il reciproco μ / ρ. Quando si parla dei materiali (come di un teorema, etc.) — meglio esprimere in termini E, J, P.

E = ρJ

V = RI ↔ equazione R - ρ

Sappiamo da precedenti studi: (v. debole)

E · e = V

J · A = I

R = ρ (lA) geometrica

R della resistenza, proprietà del materiale: R costante.

Capacità

La capacità C è la misura di quanta carica debba avere un condensatore per avere una certa differenza di potenziale (V) tra le armature.

Un condensatore elettrico è uno strumento dove viene immagazzinata la carica. Quanta quantità energia elettrica. Un esempio pratico di condensatore è il flash delle macchine fotografiche.

Un condensatore ( ) è costituito da una coppia di piatti o armature disposte ad una distanza, d, dove s: separazione la carica da uno plate, - dall'altro. Le capacità dipendono solamente dalle strutture del condensatore.

C = Q / V = |Q| / |ΔV|

Esistono vari modi per aumentare la carica a parità di un condensatore, noi ne vediamo un paio, due:

1) Condensatori collegati in parallelo

Due o più condensatori collegati in parallelo mantengono invariata la differenza di potenziale.

"Più condensatori in parallelo è equivalente ad un condensatore equivalente che abbia la carica pari alla carica totale dei condensatori dati e la loro medesima differenza di potenziale".

V C₁ = Q₁

V C₂ = Q₂

Q = Q₁ + Q₂

V(C₁ + C₂) = Q

C₁ + C₂ = C_eq

C_eq = Q / V

2) Condensatori collegati in serie

Due o più condensatori collegati in serie mantengono una quantità di carica identica lungo tutto il circuito.

"Più condensatori in serie equivalgono ad un condensatore equivalente che abbia la medesima carica dei condensatori dati e la differenza di potenziale pari alla somma delle loro differenze di potenziale".

V₁C₁ = Q

V₂C₂ = Q

V₁ = Q/C₁

V₂ = Q/C₂

V = Q/(C₁ + C₂)

V = V₁ + V₂

1/C_eq = 1/C₁ + 1/C₂

Carica flash

Abbiamo detto inizialmente che un condensatore è uno strumento dove viene immagazzinata energia elettrica. Quindi la quantità di carica e il potenziale elettrico variano nel tempo.

dV = dQ / CL = - ΔQ_s = (Q_f-Q_i) = ΔV_o ∫_s ⇒ ∫