Teoria di Fisica generale - Modulo B

Teoria fisica generale modulo B

Carica

Sono isolanti le sostanze come l'ambra o il vetro che, se strofinate (ad esempio con un panno di lana), vengono elettrizzate, ovvero diventano elettricamente cariche. Sono conduttori i materiali che non presentano alcuna elettrizzazione e, se strofinate, restano elettricamente neutri. La differenza di comportamento è legata alla struttura atomica o molecolare del materiale ed è ricercata nella presenza (conduttori) o assenza (isolanti) di cariche che si possono muovere facilmente all'interno del materiale.

e = 1,6·10^-19 C (Carica elementare)

• La carica è quantizzata (data da multipli di e).
• La carica si mantiene costante in ogni sistema isolato.

Forza elettrostatica

Legge di Coulomb:

Costante di proporzionalità K: K = 1 / 4πε₀ = 8,99·10⁹ Nm²/C²

Costante dielettrica del vuoto ε₀ = 8,85·10^-12 C²/Nm²

Principio di sovrapposizione: Se in una regione di spazio sono presenti n cariche, la forza prodotta su ciascuna di esse dall'azione simultanea delle altre è pari alla risultante delle forze che ciascuna di queste cariche esercita singolarmente, ovvero è pari alla somma delle forze che ciascuna carica eserciterebbe in assenza delle altre. Si può, quindi, concludere, che la forza con cui interagiscono due cariche non viene alterata dalla presenza di altre cariche.

Campo elettrostatico

Una carica elettrica perturba lo spazio generando un campo elettrostatico.

Campo elettrostatico è: E = F/q₀ = q*q₀/^4πε₀r2 = q/^4πε₀r2

• Carica sorgente ➕ = verso uscente
• Carica sorgente ➖ = verso entrante

Linee di forza del campo elettrostatico o linee di campo: Linee geometriche continue costruite a step infinitesimi, partendo da un generico punto nello spazio in cui è presente un campo elettrico e muovendosi di un tratto infinitesimo lungo la direzione del campo. Il campo elettrostatico è tangente alla linea di campo in ogni suo punto. Per continuità, due linee di campo non possono mai intersecarsi nello spazio vuoto.

Campo generato da un sistema di cariche → principio di sovrapposizione

Continuo di cariche →

• Densità medie di carica λ, σ, ρ