Carica, densità di carica e forza gravitazionale

Lezione del 28/09/2021

I due libri che utilizzeremo sono:

• Sadiku - Elements of Electromagnetics, Cambridge University
• Ubbay - Fondamenti di campi elettromagnetici, McGraw-Hill

Lezioni ed esercitazioni

• Lezione teoria → Martedì
• Esercitazione → Giovedì

È un corso di fondamenti di elettromagnetismo che ha l’obiettivo di erogare i concetti di base di fenomeni elettrici e magnetici statici, ovvero non assumiamo variazioni temporali delle grandezze.

Studieremo l’elettromagnetismo a cui noi associamo in modo univoco e assoluto questo aggettivo che è equivalente ad assumere che non ci siano variazioni temporali delle grandezze, ovvero:

Statico ⇔ d/t = 0

Quindi partiamo da questa assunzione.

Tutti i fenomeni che andremo ad analizzare si basano su questa assunzione, cioè le grandezze in gioco che sono:

• Campi elettrici
• Campi magnetici
• Sorgenti del campo

Lezione del 28/09/2021

I due libri che utilizzeremo sono:

• Sadiku - Elements of Electromagnetics, Cambridge University
• Ubay - Fondamenti di campi elettromagnetici, McGraw-Hill

Lezioni ed esercitazioni

• Lezione teoria → Martedì
• Esercitazione → Giovedì

È un corso di fondamenti di elettromagnetismo che ha l'obiettivo di erogare i concetti di base di fenomeni elettrici e magnetici statici, ovvero non assumiamo variazioni temporali delle grandezze.

Studieremo l'elettromagnetismo a cui noi associamo in modo univoco e assoluto questo aggettivo che è equivalente ad assumere che non ci siano variazioni temporali delle grandezze, ovvero:

Statico ⇔ dx/dt = 0

Quindi partiamo da questa assunzione.

Tutti i fenomeni che andremo ad analizzare si basano su questa assunzione, cioè le grandezze in gioco che sono:

• Campi elettrici
• Campi magnetici
• Sorgenti del campo
• Altre grandezze fisiche che sono conseguenze al campo elettrico e al campo magnetico

Sono tutte grandezze che non variano nel tempo.

La prima parte del corso tratterà:

Elettrostatica

La seconda parte del corso tratterà:

Magnetostatica

La terza parte del corso tratterà:

Elettrodinamica (cenni)

Come nasce l'elettromagnetismo?

Immaginiamo di partire dal concetto di forza che agisce su una particella carica per introdurre il concetto di campo elettrico.

Andando a ritroso... ci viene da chiedere cos'è una carica?

Carica: sorgente nel campo.

Come la possiamo definire in un linguaggio più corretto?

Definizione di carica (q)

Supponendo che ci sia un corpo che abbia una certa massa (m).

Quando è che si dice che questo corpo ha una carica q? Quindi 'q' è la nostra carica che è associata ad un corpo di massa m.

In matematica si dice che ci sono degli assiomi e poi ci sono diverse teorie che si ricavano a partire dai postulati.

Anche nel caso della carica dobbiamo avere un assioma, ovvero qualcosa a cui riferirci: corpo di riferimento, corpo che ha una carica unitaria.

L'unità di misura della carica è il Coulomb (C).

Quando assumiamo un corpo di riferimento che ha una carica unitaria (q = 1), possiamo dire che un corpo generico ha una carica q se la carica contenuta in questo corpo è q volte superiore a quella del corpo di riferimento.

Quando per dare la definizione, partiamo dalla carica di riferimento unitaria associata ad un certo corpo di riferimento e diciamo che un altro corpo ha una carica q se la quantità di carica associata a questo corpo è q volte superiore a quella del corpo di riferimento che ha carica unitaria.

Abbiamo introdotto la definizione di carica q associando un certo corpo di massa m_m.

Quando è che diciamo che questo corpo ha una carica q?

Quando la quantità di carica associata a questo corpo è q volte superiore alla carica unitaria di un corpo assunto come riferimento.

Importante

Le cariche possono essere positive o negative, ovvero possiamo avere associate un segno (+ o -).

Se osservo al microscopio la struttura di un materiale, vi sono delle specifiche posizioni in un numero finito, discreto per questo motivo, dove ho delle cariche.

Su scala atomica, le distribuzioni di carica sono discrete.

Se utilizziamo un approccio macroscopico, la distribuzione di carica sarà sempre discreta e dovremmo sempre fare sommatorie di un certo numero di cariche.

Se invece utilizziamo un approccio macroscopico