Appunti Fisica 2

Elettrostatica

q: carica [C]

• protone ⟶ q_p = +1,6 · 10^-19 C
• elettrone ⟶ q_e = -1,6 · 10^-19 C

m_p = 1,7 · 10^-27 Kg

m_e ≃ m_p/1800

Esperimento

Un isolante è un materiale che trattiene le cariche.

Se lo strofino il palloncino si carica. Prendo un altro corpo (conduttore) che permette quindi il passaggio delle cariche.

In questo caso i corpi vengono attratti poiché le cariche negative sono più vicine alle cariche + del palloncino e quindi la forza attrattiva F_- è più grande di quella repulsiva F₊.

Questa ridistribuzione delle cariche si chiama induzione elettrostatica.

Elettrostatica

q: carica [C]

protone → q_p = +1,6 · 10^-19 C m_p = 1,7 · 10^-27 Kgelettrone → q_e = -1,6 · 10^-19 C m_e ≃ m_p/1800

Esperimento

Palloncino di gomma (isolante)

Un isolante è un materiale che trattiene le cariche.Se lo strofino il palloncino si carica.Prendo un altro corpo (conduttore) che permette quindi il passaggio delle cariche.

In questo caso i corpi vengono attratti poiché le cariche negative sono più vicine alle cariche + del palloncino e quindi la forza attrattiva F_- è più grande di quella repulsiva F₊.Questa ridistribuzione delle cariche si chiama induzione elettrostatica.

F₁₂ = ¹/_4πɛ0 · q₁q₂/r² r̂

ɛ₀: costante dielettrica nel vuoto

ɛ₀ = 8,85 · 10^-12 C²/m²N

Se le cariche hanno segno concorde la forza avrà segno positivo mentre se hanno segno opposto la forza avrà segno negativo.

Oss. Nel nucleo i protoni hanno segno +. Allora come mai il nucleo sta compatto e non si disgrega?

F_gravità = G · mP²/d²

F_el = ¹/_4πɛ0 · 9P²/d²

Poiché devono attrarsi la forza gravitazionale deve dominare su quella elettrostatica.

F_el/F_grav = ¹/_4πɛ0G · 9P²/mP² ≃ 10³⁶ ≫ 1

Quindi non è la forza di gravità che tiene insieme il nucleo. La forza che tiene insieme il nucleo si chiama forza forte.

Campo elettrostatico

Q>0

q>0

F = ¹/_4πε0 ⋅ ^{Q ⋅ q}/_r²

SORGENTE

Introduco E⃗ = F⃗/_q

E⃗ = ¹/_4πε0 ⋅ ^Q/_r² r̂

CAMPO ELETTROSTATICO

Q>0

Se allontano la particella test il modulo del campo diminuisce.

F⃗ = q ⋅ E⃗ forza agente sulla carica test nel punto in cui ho misurato il campo.

Q>0

Il campo elettrostatico diventa più intenso dove le linee di campo tendono ad addensarsi ovvero più vicino alla carica test.

Q