Appunti Fisica generale, II semestre - Prima parte

Revisionato il 14/10/2026

di Francifatto

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Appunti completi della prima parte del corso di Fisica generale II (secondo semestre), redatti seguendo le lezioni frontali e integrando con il libro di testo. Comprende teoria, esercizi e …

Esame Fisica generale

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. Cantarella Giuseppe

Università Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia

A.A. 2024-2025

107 pagine

Appunti esame

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Estratto del documento

ELETROSTATICA

→ assenza di movimento

Franklin individuò 2 tipi di cariche: - positive

- negative

Cariche dello stesso segno si respingono

Cariche di segno opposto si attraggono

LEGGE di CONSERVAZIONE delle CARICHE ELETTRICHE

In un sistema non è possibile creare o distruggere cariche elettriche

ATOMI delle MATERIA

Atomo

nucleo

è formato da: - protoni = cariche positive

- neutroni = cariche neutre

- elettroni = cariche negative

L'atomo ha lo stesso numero di protoni ed elettroni, viene detto elettricamente neutro

LO IONE e un atomo con numero diverso di elettroni e protoni

CONDUTTORE: e un materiale in grado di trasferire cariche

es: diodo

ISOLANTE: e un materiale non in grado di trasferire cariche

SEMICONDUTTORE: ha delle proprieta intermedie tra conduttori e isolanti

CARICA per CONTATTO/CONDUZIONE

Avvicinando un bacchetta carica positivamente a una neutra, quest'ultima diventera carica positivamente perche gli e- si muoveranno verso la bacchetta positiva

CARICA per INDUZIONE

(NO CONTATTO)

Avvicinando un oggetto carico ad uno neutro si puo creare un addensamento di cariche negative da un lato e positivo dall'altro

Lato dell'oggetto neutro (che rimane comunque neutro)

Quando si avvicina una bacchetta negativa ad una neutra collegata a terra, le cariche negative vengono acquisite dal nostro pianeta

TERRA O MASSA

FORZA ELETTROSTATICA

Legge di Coulomb:

F = K . Q₁ . Q₂ / r²

Modulo: F = K . Q₁ . Q₂ / r²

Direzione: linea immaginaria che unisce le due cariche

Verso:

1' caso Q₁, Q₂ positivi > 0

Forze che agisce sulle carica 1 esercitata dalla carica 2

2' caso Q₁, Q₂ negativi < 0

3' caso Q₁ > 0, Q₂ < 0

Dimensioni

F = K . Q₁ . Q₂ / r² = [N]

F = [N]

r = [m]

Q = [C]

→ uC

K = [N . m² / C²] = 8,99 . 10⁹ N . m² / C²

Carica elementare

e = 1,602 . 10^-19 C

elettrone - e

protone + e

1e, 2e, 3e, ...

-e, -2e, ...

cariche quantizzate

La legge di Coulomb puo essere rappresentato in un altro modo

scrivendo K in funzione di e₀

K = 1 / 4π e₀

e₀ = permittivita del vuoto o costante dielettrica nel vuoto

K = 8,99 . 10⁹ N . m² / C²

e₀ = 8,85 . 10^-12 C² / N . m²

F = k . (Q₁ . Q₂) / r² = 1 / (4 π ε₀) . (Q₁ . Q₂) / r²

ESERCIZIO

Due cariche puntiformi

Q₁ = 50 µC = 50 . 10^-6 C

Q₂ = 1 µC = 1 . 10^-6 C

Poste a distanza r, sara

F₁₂ > F₂₁ oppure F₁₂ < F₂₁ ?

NESSUNA delle DUE, le forze in modulo devono essere uguali

F₁₂ = F₂₁

F₁₂ = F₂₁ = K Q₁ Q₂ / r²

SISTEMI di CARICHE

PRINCIPIO di SOVRAPPOSIZIONE

F₁ = F₁₂ + F₁₃ + ... + F_M

Forze che agisce sulla carica Q₁.

Correggo per risoluzione

1) Diagramma di corpo libero

2) Applico la legge di Coulomb

a) F = k |Q₁| |Q₂| / r² calcolo del modulo tracciando il segno delle cariche

b) analisi della direzione e verso

c) metto gli step a) e b)

ESERCIZIO

Sistema con 3 cariche puntiformi Q₁, Q₂, Q₃

Q₁ = 6 uC

Q₂ = 3 uC

Q₃ = 4 uC

0,30 m

0,2 m

Forza elettrostatica su Q₃ -> F₃ = ?

Sistema di riferimento

F₃₁ = K Q₁ Q₃ / r₁₃² = .. = 1,2 N

F₃₂ = K Q₂ Q₃ / r₂₃² = .. = 2,7 N

F₃ = -F₃₂ + F₃₁ = -2,7 N + 1,2 N = -1,5 N

FORZA VETTORIALE delle LEGGE di COULOMB

versore = vettore con modulo = 1 e direzione e verso che scegli noi

se le cariche hanno lo stesso segno -> forza repulsiva

se le cariche hanno segno opposto -> forza attrattive

CAMPO ELETTRICO

Quando in uno spazio semplice, abbiamo una carica puntiforme, la carica va a perturbare lo spazio. Potremmo nello spazio con una carica di prova quest'ultimo risente della forza della carica +Q (forza di Coulomb)

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