Fisica 2 - elettrostatica, magnetostatica, correnti elettriche, elettromagnetismo

Carica di un corpo

Ogni corpo possiede una carica che generalmente è neutra. Quando però, attraverso metodi fisici o chimici, essa viene caricata, acquista appunto una carica. Questa carica è contenuta in particelle, quando è quantizzata, queste particelle si dicono elettroni. La carica degli elettroni si indica con e. Due particelle (o corpi) carichi interagiscono attraverso una forza, detta forza di Coulomb.

k = k_o ^{q₁ * q₂}/_r², r̂

• k_o = costante
• q_₀ = A.T.E.O
• ε_₀ = permettività elettrica del vuoto
• q = carica
• r = distanza
• r̂ = vettore distanza

Campo elettrico

Se prendessimo uno spazio vuoto e all'interno vi ponessimo una prima carica, essa non risentirebbe di nessuna forza. Però nel momento in cui mettiamo la carica, essa produce intorno il risultato di una forza data appunto dalla presenza dell'altro carica. Si dice che la prima carica genera un campo elettrico, perché è come se avesse modificato le proprietà dello spazio. Per misurare il campo elettrostatico c'è bisogno di supportare alcune condizioni. Se collochiamo la carica generatrice o la carica di prova, questa deve trovarsi ferma. Infatti, le cariche devono essere ferme. Segue la nota della formula: campo elettrico e forza di Coulomb hanno la stessa direzione. Sappiamo inoltre che il campo può possedere un numero molto grande di elettroni, tanto grande da poter fare delle approssimazioni densi sulla continuità: si definisce una densità:

• Densità lineare (ʎ) = q₁ se il corpo è in 1 dimensione
• Densità superficiale (σ) = q₁ se il corpo è in 2 dimensioni
• Densità volumetrica (ρ) = q₁ se il corpo è in 3 dimensioni

Attraverso la densità di carica, si osserva che dE = ^dF/_A.T.E.O = q₁ ε_₀ = ¹/_A.T.E.O.

Campo filo indefinito

Pensiamo a un filo di lunghezza indefinita, facciamo in ogni caso esso parallelo all'asse y. Poniamo la carica q₁ sull'asse e tra la geometria del problema e questo possiamo trovare che, dati le loro coordinate e distante da O, dE = q₁ ʎ e ^p ʎ e = ^λ/_{2 γε₀} cosθ. dE_ε = G_ε₀ ^ygo = ^λ/Aγε_₀ ^{p - dt}/_{(x²+y²)^x²+y²} + ^dϑ/_(x²+y²). Per comodità, = ^cosθ/_{(x²+y²)^y²+y²}.

Se v x - o = λ, riguardiamo ora come dE e dx e dϑ e = λ. Integrare lungo la lunghezza del filo e che: E_x = e_y^-x = λ, si risolve che:

Ragioniamo ora sulla geometria del problema: x = y sinθ = ^x/_y y * x tgθ = dy x = λ ^xdy= E_ε = ^{λ E λ e_₀ (rg_εx) o = x λ/_yye E_ε sub xcosθ - 1}= ^{E x}, ^ε.