Fisica 2 - Appunti

Elettrostatica

23/09/86

Le materie hanno caratteristica: hanno una massa proporzionale regolata dalla legge di Newton: |F| = G m₁ m₂ / r².

Se ho due oggetti uguali: che forza c'è tra di loro? Piccola forza attrattiva dovuta alla legge di Newton.

Questo perché la Costante G è molto piccola, pertanto la forza attrattiva tra piccole masse è piccolissima.

Se però tali oggetti sono di elettroni (elektron) e sono uguali tra di loro, strofinandoli con un panno (strofino) si verifica tra loro una forza enormemente più grande di quella gravitazionale, ed è repulsiva.

Se gli oggetti sono diversi, ad es. vetro e plastica, e vi applico strofino, osservo che la forza che si verifica sarà attrattiva.

A parità di carica iniziale, ottengo due risultati diversi (nel segno). Tali forze sono di tipo elettrico. Esse sono di due tipi, cioè o attrattive o repulsive. Ci saranno quindi due tipi di cariche elettriche. Convenzionalmente avrò una carica positiva ed una carica negativa (positiva è vetrosa e negativa è resinosa). Avrò diverse tipologie di comportamento a seconda del segno delle cariche.

II

Le materie hanno caratteristica: hanno una massa proporzionale regolata dalle leggi di Newton: |F| = G m₁ m₂ / r².

Se ho due oggetti uguali: che forza c'è tra di loro? Piccola forza attrattiva dovuta alla legge di Newton.

Questo perché la costante G è molto piccola, pertanto la forza attrattiva tra piccole masse è piccolissima.

Tuttavia se tali oggetti sono di vetro o di "ambra" (elektron) e sono uguali tra loro, strofinandoli con un panno (strofinio) si verifica tra loro una forza enormemente più grande di quella gravitazionale, ed è repulsiva.

Se gli oggetti sono diversi, ad es. vetro e plastica, e vi applico strofinio, osservo che le forze che si verificano sono attrattive.

A parità di errore iniziale, ottengo due risultati diversi (nel segno). Tali forze sono di tipo elettrico. Esse sono di due tipi; cioè o attrattive o repulsive. Ci saranno quindi due tipi di cariche elettriche. Convenzionalmente avrò una carica positiva ed una carica negativa (positiva è vetrosa e negativa è resinosa). Avrò diverse tipologie di comportamento a seconda del segno delle cariche.

La materia e gli atomi

La materia è composta da 3 “mattoni” elementari. Sono degli atomi; il protone, neutrone ed elettrone. Il protone si carica positivamente mentre l'elettrone avrà la stessa carica soltanto negativa. Quindi le interazioni di tipo elettrico devono sempre ricadere su questi elementi.

Ma questo cosa c'entra con lo sfregiato? Sfregiando, metto a contatto strutture di atomi diversi (Es: lana e plastica), e proprio per questa differenza strutturale, avrò elettroni che "girano" in orbite lontane, quindi più debolmente legate, pertanto effettuando strofinio avremo elettroni di questo tipo al nucleo dell'altro elemento, quindi avremo una migrazione che turberà l'equilibrio elettrico degli atomi, creando la carica. Quindi strofinio è trasferimento di un corpo ad un altro.

Ma se avessi soltanto forze gravitazionali ed elettriche, i nuclei degli atomi non potrebbero esistere. Si osserva un’altra forza, detta complessivamente colla nucleare (corta e doppia) più robusta di quella elettrostatica, per fare in modo che si addensino i nuclei. Più i nuclei saranno pesanti (con più protoni) e più instabile però il nucleo perché la forza elettrostatica tendeva a vincere le forze dette collante nucleare.

24/09/96

La materia ha tre costituenti elementari: p+n e^-

Attributi: interazione, massa, gravitazionale: F = G m₁ m₂ / r², carica elettrica, forze elettro-magnetiche, carica nucleare, forza nucleare.

• Forte: nuclei
• Debole: decadimenti radioattivi

Materiali elettrici

Da un punto di vista "elettrico" ha due famiglie principali di materiali:

• Conduttori: hanno e^- "liberi" situati in ordine esterno ed è possibile "spostarlo" a temperatura ambiente. Ogni elettrosfera ha un elettrone "attribuito" e quindi dopo l'estrazione degli elettroni di tutti gli atomi del conduttore posso immaginare di avere come un "gas" di e^-. Avrò una carica elettrica non localizzata.
• Isolanti: un isolante non ha questi elettroni liberi. La carica negli isolanti è localizzata.

Però ho anche una terza famiglia: i semiconduttori.

Interazione elettrica

Fenomeni: