Fisica 2 completo

Fisica 2

Carica elettrica - 16° secolo, venne scoperta l’elettrizzazione per strofinio

Tipi di cariche elettriche - Elettricità resinosa ed elettricità vitrea. L’elettrizzazione era una proprietà acquisibile da tutti i tipi di materiali (tranne i metalli) per strofinio

Elettrone - Scoperto da Thomson, spiegò l’elettrizzazione per strofinio (strappano to di elettroni esterni da parte di un corpo su un altro)

Isolanti e conduttori - Hanno diverse proprietà. La principale che li differenzia è che nei conduttori le cariche si muovono liberamente.

Induzione elettrostatica - Eccesso o difetto di elettroni (elettrizzazione in genere) quella per induzione: sfera conduttrice neutra (positiva e negativa)

Sperimentazione per induzione

• Le cariche del conduttore neutro non saranno più disposte casualmente ma le negative si avvicinano alla bacchetta di bachelite (avvicinata alla sfera)
• Ipotizzo di collegare la sfera a terra (grande conduttore)
• Le cariche negative si spostano verso terra, la sfera rimane carica positivamente
• Questa è detta elettrizzazione per induzione

Quantizzazione della carica elettrica - Quale valore avrà la carica del corpo che sia caricato per induzione o strofinio? Sarà un multiplo intero della carica elementare q=ne n=numero intero

Inoltre, la carica elettrica si conserva

Nel S.I. l’unità di misura è l’ampere (corrente) ma il coulomb essendo una grandezza indiretta si può definire dal tempo e la corrente.

Coulomb

Viene utilizzata una bilancia di torsione: due cariche puntiformi esercitano cariche dello stesso segno si poteva misurare la forza di repulsione.

Coulomb scoprì che variando la distanza tra i 2 corpi la forza variava: la forza è direttamente proporzionale al prodotto delle loro cariche ed inversamente proporzionale al quadrato della distanza tra esse. La forza giace sulla retta congiungente delle 2 cariche.

F₁₂ = -F₂₁ = k_e 9.8₁₂ dove 8₁₂ è il versore della congiungente

ke = costante elettrostatica

FISICA 2

CARICA ELETTRICA → 16^O SECOLO, VENNE SCOPERTA L'ELETTRIZZAZIONE PER STROFINIO

TIPI DI CARICHE ELETTRICHE → ELETTRICITÀ RESINOSA ED ELETTRICITÀ VITREA. L'ELETTRIZZAZIONE ERA UNA PROPRIETÀ ACQUISIBILE DA TUTTI I TIPI DI MATERIALE (TRANNE I METALLI) PER STROFINIO

ELETTRONE → SCOPERTO DA THOMSON. SPIEGÒ L'ELETTRIZZAZIONE PER STROFINIO (STRAPPAMMO TO) DI ELETTRONI ESTERNI DA PARTE DI UN CORPO SU UN ALTRO)

I SOLANTI E I CONDUTTORI → HANNO DIVERSE PROPRIETÀ. LA PRINCIPALE CHE LI DIFFERENZIA È CHE NEI CONDUTTORI LE CARICHE SI MUOVONO LIBERAMENTE.

INDUZIONE ELETTROSTATICA → ECCESSO O DIFETTO DI ELETTRONU (ELETTRIZZAZIONE IN GENERE), QUELLA PER INDUZIONE: SFERA CONDUTTRICE NEUTRA (POSITIVA E NEGATIVA)

• → LE CARICHE DEL CONDUTTORE NEUTRO NON SARANNO PIÙ DISPOSTE CASUALMENTE MA SISI AVVICINANO ALLA BACHELITA DI BACHELITE (AVVICINATA ALLA SFERA)
• IPOTIZZO DI COLLEGARE LA SFERA A TERRA (GRANDE CONDUTTORE)
• LE CARICHE NEGATIVE SI SPOSTANO VERSO TERRA
• LA SFERA RIMANE CARICA POSITIVAMENTE
• QUESTA È DETTA ELETTRIZZAZIONE PER INDUZIONE

QUANTIZZAZIONE DELLA CARICA ELETTRICA → QUALE VALORE AVRA' LA CARICA DEL CORPO CHE SIA CARICATO PER INDUZIONE O STROFINIO? SARÀ UN MULTIPLO INTERO DELLA CARICA

ELETTRICA: q=ne → n = NUMERO INTERO

INOLTRE, LA CARICA ELETTRICA SI CONSERVA

NEL S.I. L'UNITÀ DI MISURA È L'AMPORE (CORRENTE) MA IL COULOMB ESSENDO UNA GRANDEZZA INDIRETTA, SI PUÒ DEFINIRE DAL TEMPO E LA CORRENTE).

COULOMB → VIENE UTILIZZATA UNA BILANCIA DI TORSIONE: DUE CARICHE PUNTIFORMI. ESTERNI UNA CARICHE DELLO STESSO SEGNO SI POTEV MISTURARE LA FORZA DI REPULSIONE.

COULOMB SCOPRI' CHE VARIANDO LA DISTANZA TRA I 2 CORPI LA FORZA VARIAVA.

LA FORZA È DIRETTAMENTE PROPORZIONALE AL PRODOTTO DELLE LORO CARICHE ED INVERSEMENTE PROPORZIONALE AL QUADRATO DELLA DISTANZA TRA ESSE. LA F GIACE SULLA RETTA CONGIUNGENTE DELLE 2 CARICHE.

DOVE M_x = VERSOR DELLA CONGIUN

k_e = COSTANTE ELETTROSTATICA

• CHE DIPENDE DALL'UNITÀ DI MISURA E DAL METRO IN CUI

Le cariche sono immerse. Kc = 8,9875 · 10⁹ Nm²/C² = 1/4πε₀

F₁₂ = -F₂₁ = 1/4πε₀ · q₁q₂/r²

Costante dielettrica del vuoto

Carica elettrica elementare - Per semplicare la carica prende circa il valore di e = 10^-19c

che corrisponde ad uno spostamento di Q = ne => Q = 6 · 10¹⁸ elettroni. (e = 1,6 · 10^-19)

Due cariche di 10²c poste ad 1 cm di distanza interagiscono