Fisica 2 - Punti chiave teoria

Punti chiave

1. Struttura atomica
2. Isolanti e conduttori
3. Induzione elettrostatica
4. Quantizzazione della carica elettrica
5. Conservazione della carica elettrica
6. Legge di Coulomb
7. Principio di sovrapposizione
8. Campo elettrico
9. Linee di forza del campo elettrico
10. Dipolo elettrico (momento meccanico; energia potenziale; E)
11. Campo elettrico generato da distribuzioni continue di carica
12. Flusso di un campo vettoriale
13. Legge di Gauss
14. Potenziali elettrostatico
15. Dipoli - equipotenziali
16. Conduttori in equilibrio elettrostatico
17. Induzione completa / totale
18. Capacità di un conduttore isolato
19. Condensatore (condensatore piano; sistemi di condensatori)
20. Energia elettrostatica (immagazzinata da un condensatore; densità di energia elettrostatica)
21. Proprietà elettrostatiche dei dielettrici
22. Corrente elettrica stazionaria
23. Densità di corrente
24. Densità di carica
25. I^a legge di Kirchhoff / legge dei nodi
26. Legge di Ohm
27. Resistenze a resistori
28. Effetto Joule
29. Forza elettromotrice
30. II^a legge di Kirchhoff / legge delle maglie

1. Costante di tempo caratteristica di un circuito
2. Campo magnetico
3. Forza di Lorentz (forza magnetica)
4. Effetto Hall
5. Legge di Biot-Savart
6. Flusso di campo magnetico (corrente indotta; campo elettrico indotto; Gauss)
7. Chimica
8. Solenoide
9. Bobina
10. Legge di Ampère
11. Circolazione
12. Legge di Ampère-Maxwell
13. Legge di Faraday-Neumann-Lenz
14. Induttanza, mutua induttanza
15. Trasformatore
16. Onda
17. Funzione d’onda
18. Vettore di Poynting

Campo elettrico generato da distribuzioni continue di carica

Un corpo macroscopico la cui carica elettrica è solitamente legata a numeri grandi di elettroni in eccesso o in difetto, per una prossima considerare la carica stessa con una distribuzione continua di elementi infinitesimi di carica dq.

Densità spaziale di carica ρ

dq = ρ dτ

E_o = ¹/_4πεo ∫ ^dq/_(r-r’)²

Densità superficiale di carica σ

dq = σ ds

E_o = ¹/_4πεo ∫_Σ ^σ/_(r-r’)² ds

Densità lineare di carica λ

dq = λ dl

E_o = ¹/_4πεo ∫_Λ ^λ/_(r-r’)² dl

Energia elettrostatica

Esso è fatto dall’esterno per assemblare il sistema di cariche

U = qV(P) punto P

Energia immagazzinata in un condensatore riguarda il lavoro che una batteria compie per trasportare i portatori di carica da un’armatura all’altra

U = ¹/₂ qV

La densità di energia elettrostatica di un campo elettrico corrisponde a u = ¹/₂ ε₀ E₀²

Proprietà elettrostatiche dei dielettrici

(Gli isolanti vengono spesso chiamati “dielettrici”)

Causa il condensatore è al numero il collegamento con la batteria.Inserendo un isolante, nota una diminuzione di ΔV non dovuta ad una diminuzione di carica, perché le armature sono isolate.

ΔV₀, quindi, dipende dal materiale.

ΔV

k = ΔV₀/_ΔV > 1 per tutti i materiali isolanti

ε = kε₀ costante dielettrica del materiale [^F/_m]

L’energia del condensatore si riduce in seguito all’inserimento di un dielettrico.Se invece si lascia collegata la batteria ΔV = ΔV₀, ma variano le cariche ⇒ Q = k Q₀.

Legge di Biot-Savart

Nasce dai risultati sperimentali ottenuti studiando il campo magnetico generato da conduttori filiformi percorsi da una corrente I.

B = (μ₀*I) / (4π) * ∮ (dl × r̂) / r²

Flusso di campo magnetico

È una grandezza direttamente collegata al numero netto di linee di campo che escono ed entrano attraverso una certa superficie.

Φ(B) = ∬_S B̅ · ds̅

La legge di Gauss per il flusso di campo magnetico afferma che il flusso di campo magnetico attraverso una superficie chiusa è nullo perchè si ha a che fare con un dipolo, quindi la somma algebrica delle cariche risulta 0.

La corrente indotta si manifesta in un circuito ogni qualvolta si ha una variazione del flusso del campo magnetico concatenato alla superficie del circuito.

Il campo elettrico indotto è un campo non conservativo caratterizzato da linee di campo chiuse e circolazione non nulla.