Fisica II - teoria completa

Name: Fisica II - teoria completa
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Author: marialourdes.insinga00

Revisionato il 09/07/2026

di marialourdes.insinga00

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Appunti di fisica II sulla teoria completa spiegata a lezione dalla professoressa Laura Gozzelino nell'anno 2020/2021. Appunti personali presi a mano sul tablet, con dimostrazioni …

Esame Fisica II

Facoltà Ingegneria i

Dal corso del Prof. Gozzelino Laura

Università Politecnico di Torino

A.A. 2021-2022

104 pagine

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Prof. Gozzelino Fisica II

Anno 2020 | 2021

Campo elettrostatico

1.1 Cariche elettriche

Electron: (nome greco dell'ambra) → elettroni.

Isolanti → materiali che si caricano per sfregamento, perché riescono a trattenerla. Conduttori → quelli che non trattengono (es. metalli).

Sperimentalmente si è dedotto che esistono 2 tipi di cariche: q⁺ positiva e q^- negativa.

Unità di misura: [C] = Coulomb.

La carica è una grandezza fisica quantizzata, essa deve essere un multiplo di una carica elementare.

q⁺ elem.: elettrone (protone), q^- elem.: = 1,6 × 10^-19 C.

1.2 Struttura elettrica della materia

Il numero atomico Z: n° di protoni e elettroni. Il numero di massa A: Z + N, n° protoni + neutroni.

Principio di conservazione della carica

In un sistema elettricamente isolato la somma algebrica delle cariche presenti è costante: Σ_i q_i = cost.

1.3 Legge di Coulomb

Vale solo per cariche puntiformi e in quiete: dalle 2 cariche si genera una forza:

F = k (q₁ q₂ / r²)

K = (1 / 4πε₀), ε₀: costante dielettrica del vuoto = 8,85 × 10^-12 C²/N m².

Forma vettoriale F = (1 / 4πε₀) (q₀ q / r²).

1.4 Campo elettrostatico

(Le forze elettriche agenti su una carica q₀ si sommano vettorialmente.)

La carica q₁ genera una forza su q₀ e q₂ genera una forza su q₀.

In generale: la forza è proporzionale a q₀, possiamo introdurre la grandezza vettoriale.

q₀ non altera il campo elettrostatico nel punto P e se P è molto piccola, dal punto di vista teorico è più precisa se scrivo:

In generale nel punto P: E(P) è uscente, E(P) è entrante.

1.5 Corpo continuo

Divido in "pezzetti" il corpo:

dq = σ(x', y', z') dΣ (Densità di carica per unità di superficie).

dq = λ(x', y', z') de (Densità di carica per unità di lunghezza).

Unità di misura:

[E] → N/C
[ρ] → C/m³
[δ] → C/m²
[λ] → C/m

Linee di forza del campo elettrostatico

Servono per rappresentare graficamente il campo elettrostatico.

Sono tangenti al campo e il suo verso è concorde al campo.
Non si incrociano mai.
Si addensano dove è massimo il campo vettoriale.

Campo vettoriale uniforme

Linee parallele ed equispaziate (costante verso e direzione).

F = q₀ E = m ̅a = q₀ ̅Ẽ Ẽ cost → ̅a cost

Campo carica circolare

dq = λdℓ, λ = cost = ^q/_2πR

d_E = ¹/_4πε₀ × ^dq/_r²

d_E' = ¹/_4πε₀ × ^dq/_r²cosθ = ^x/_r = ^x/(R² + x²)^1/2

_E = ∫(d_E × u_x) = 2 × ¹/_4πε₀ ∫λdℓ / (R² + x²) × cosθ × u_x = 2 × ¹/_4πε₀ × ^λ/_{R² + x²} × ^qx/_{(R² + x²)^3/2} u_x = ^qX/_{4πε₀ (R² + x²)^3/2} u_x

_E = ^qX/_{4πε₀ (R² + x²)^3/2} u_x

L₀ | E₁ | = | E₂ | cambia solo il verso.

x → 0 → _E = - ^q|x|/_{4πε₀ (R² + x²)^3/2} u_x

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