Formulario
Forza elettrostatica
|F| = Kc Q1 • Q2/r2
Kc = 8.85 • 109 N • m2 / C2
Q = [C]
r = [m]
ε0 = 8.85 • 10-12 [C2 / N • m2]
F = 1 / 4πε0 (Q1Q2 / r2)
F12 = F21
Fa = 1 / 4πε0 • QBQC [^cB - ^cC]
Campo elettrico
E = Kc Q/r2 ^n
E = [V/m]
R2→1 = r2 - r1
E2 = lun f / q = Kc Q / r2 ^n
d(q) = ρ(P) δt δ
Densità volumica di carico
Principio di sovrapposizione degli effetti
Forza elettrostatica
|F| = Ke q1q2/r2
F12 = 1/4πε0 (q2q1/(12)2)
F2 → F21 → F → F → = F21 → + F31 →
F →2 = - 1/4πε0 (q3q2) [( →12 - →1) + ( →3 - →1)]
Campo elettrico
F → = Ke q1q → /r2
E → = lim q → 0 F → / q = Ke q → /r2
E → = [ ]/m
E → = lim q → 0 F → / q = Ke q → /r2
Principio di sovrapposizione degli effetti
Densità volumica di carico
dq = ρ ( →) dζ
E → ( →) = 1/4πε0 ∫ ρdζ( → - ' →)
ρ(' →) = dq/dζ
Densità superficiale di carico
dq = σ(s(r⃗s, t)) dS
σ(s(r⃗s)) = dq/dS
E⃗s(r⃗) = 1/4πε0 ∫ σ dS/|r⃗-r⃗s|3 (r⃗-r⃗s)
Densità lineare di carico
dq = λ(r⃗l, t) dl
λ = dq/dl
E⃗l(r⃗) = 1/4πε0 ∫ λdl/|r⃗-r⃗l|3 (r⃗-r⃗l)
Filo rettilineo uniformemente carico
E⃗l(r⃗) = 2/4πε0 ∫l dℓ (r⃗-r⃗l)/|r⃗-r⃗l|
Simmetria cilindrica
dEm = -|dEl| cosθ
|dEl| = ldℓ/|r⃗-r⃗l|2
R = |r⃗-r⃗l| cosθ
|r⃗-r⃗l| = R/cosθ
dEl = 1/4πε0 ∫ ldℓ/cosθ
Em = 1/2πe0R
E⃗(r⃗) = λ/4πε0L n
Teorema di Gauss
Flusso di un campo Φ(E) = ∬Σ E · dS
dΦ(E) = E · dS · cosθ
Se g = π/2 → Φ = 0
Se g = 0 → Φ = ΦMAX
ΦΣ(E) = ⌠ ⌡ E · dS
Angolo solido
dΩ = dS / r2
∫Σ dS cosθ / r2
Teorema
Il flusso del campo elettrostatico nel vuoto: E. Attraverso una superficie chiusa qualunque Σ è pari alla somma algebrica delle cariche contenute all'interno di Σ divisa per ε0
ΦΣ = ∮Σ E · dS = Σ qi / ε0
(Eventuali cariche esterne alla superficie Σ non portano alcun contributo al flusso)
Dimostrazione
ΦΣ(E) = ∬Σ...Q cosθ / 4πε0r2 dS
dSM = dS cosθ
dΩ = dSM / r2 angolo solido del cono
1 / 4πε0 ∫ dΩ = Q / 4πε0
4π = Q / ε0
ΦΣ(E) = Σ qi / ε0 principio di sovrapposizione
Locus e simmetrie
Simmetria cilindrica
Applico Gauss a2 = 1
L∫ E · dS = 1L / ε0 [prop. del cluster]
Piano infinito
Prendiamo un cilindro e calcoliamo il campo che agisce sulla superficie di base
Q = ϕ δS
∮Sδ Em dS = ϕ δS / ε0
Em ∮Sδ dS = ϕ δS => Em 2 ϕ δS = ϕ δS / ε0
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