Fisica Generale - Elettromagnetismo (prima parte)

Elettromagnetismo

Una delle 4 interazioni fondamentali dell'universo...

Elettrostatica

1. Un eccesso di carica elettrica...
2. Cariche dello stesso segno si respingono, mentre quelle...
3. Cariche in eccesso dello stesso segno...

Struttura atomica

• Elettroni
• Protoni
• Neutroni

Caratteristica del nostro attuale...

I materiali reagiscono ad una esposizione...

• Conduttori
• Isolanti

Assicurando una buona conducibilità...

Lenti fondamentali dell'elettrostatica

Quantizzazione della carica elettrica

Carica dell'elettrone: e = 1.60218 x 10^-19 C

Conservazione della carica elettrica:

In generale possiamo affermare che la somma algebrica di tutte le variazioni di carica che avvengono all'interno di un sistema isolato, è nulla.

Legge di Coulomb:

F_ab = \(\dfrac{q_a q_b}{4 π ε_0 r^2}\) r

F_bc F_ba F_cb

Costante dielettrica del vuoto

ε₀ = 8,854 · 10^-12 C²/N · m²

Principio di sovrapposizione:

F = ∑ F_m

Confronto di forze:

F_G = \(\dfrac{Gm_1m_2}{d^2}\)

F_E = \(\dfrac{q_a q_b}{4π ε_0 d^2}\)

rapporto rispetto alla la superficie equivale al rapporto fra le sorgenti

Φ_e = 1/ε₀ Σ q_i

+⁺, -^- + - Φ - Φ_e = Φ_est = 0

Φ_e = 0

FLUSSO ATTRAVERSO S GAUSSIANA CON q INTERNA

particolare di una carica posta al centro. Le cariche q oppure in ogni punto della

E_e•dA Σ =

Φ_e = ∫ E_e dS Σ = ∮ E•dS Σ = ∫ E dS =

Φ_e =

FLUSSO CON q INT ED EXT

Gaussiana che contiene le cariche in considerazione:

E₁•E₂•E₃ =

Φ_e = ∫∫(E₁•E₂•E₃) dS Σ = ∫∫ E₁ dS + ∫∫ E₂ dS + ∫∫ E₃ dS

Φ_e = q_i + 0 + q_e

Σ =

Φ_e = ∫∫ E•dS Σ = Σ

LEGGE DI GAUSS IN FORMA DIFFERENZIALE:

Si applica a un volume V qualsiasi intersecare il campo da

div•E = lim

dΦ = div•E•dA

calcolando il flusso attraversante un volume V:

dΦ =

∃ dΦ

dΦ_ABCD = E_x dgdz

dΦ_ABCD = E_z dgdz

dΦ_z•Σ dgdyr

(E_x - Ex) =

dΦ = (Ex) dx

divοE = ∂Ex +

dΦ _xyz x_[j

div E = P

TROVARE E_e•

• cenni di teoria
• rapporto relativo
• senza dimostrazione

Consideriamo uno sfolo metallico pieno isolato di raggio r₀ e carica Q.Prima vedo distribuzione superficiale uniforme con da avere E nulla all'interno.Il potenziale 0 perché all'esterno ed all'interno delconduttore a meno una carica contenuta in unconduttore.V(η₀) , V(η₀), etc.

Se mettiamo un corpo conduttore all'interno dellasfera vediamo che rispetto si ha .Il contributo totale . La legge rispettoall'esterno o .

Se mettiamo un tubo possiamo G(50). Prenderlo con e .Vediamo se possiamo invece . Vo'

Profifiamo con il punto, vedere sugli assordi permettetalvolta con un valore V_A. Se vedo ad un assordo ovverola legge dell’avvolgimento. Il corpo permette quanto all’esterno.Dunque e ₀ alfunterno della carica.

4. CONDUTTORI, CAPACITA' E DIELETTRICI

L'elettroscopio è un costruire, un esperimento che permette d'interpretazioneda espressa è collegabile obbiettivamente ella situazione.La carica conclusa, l’attività di comunicazione uguvalo.Distendiamo la carica di raggio. Un principio la, ove .

CAPACITA' DI UN CONDOTTORE ISOLATO è ceo allotermicamente dei conduttori.Vado conduce normalmente (parla e solo alla superficie stavo tale?) secondol'ipotesi conde.Il cambio E all'interno è nulla mentre all’esterno e ortogonale allasuperficie E=(σ/e₀)â_N.Il potenziale un'ca discontinuità una corrente calore l'ô stabilità sulla .

Di conseguenza, questi concludisure una carica ad un conduttore,, essa vaa provvedere al soldeo. Viene sempre quanto alla configurazione tale da inquadrare il dia—Condi cui una sequenza ortogonale delle 60° , vi sono cosa unë e.Possibile le cariche con interpretare puon le conductore.

Q:CV △E, carico, tensionale (Q e caratica). Potenziale.Il Ce è tenente tra con Il potenziale detta cárica&à egettica del conduttore.a te an carico, cn he am che dû/. que' otidità mi táza potenziale.Stitatra, il conduttore è in equilibrío al ide. Deriva il definiáza caríera ile.n carico invece sua può conducare oâ reo nell’aiil condutto.Própossiruit essere nataio di capáciúo.Dosuriamo totale.

Forniia utilebi' t uria condotto — che si verifica quanto rete le imose alPubblico il neuncdo us ils condutto de rolcntter.Enmi —structor.Dicmalmo conde dto capare uno condensateo ortiale. Dove te caracle elottricaun rallbero l'm engen calalitíz utomat:Pred disveggí le ome entre valso absolute.

forse denominator — permesso di potere orton ts se tiso della).Ein vento tendispe developmo Cuor colocar un cola te no ose paleser¿yocarica illa conduzione.

Modello di Drude

... e utilizza la seconda legge di Newton per descrivere il moto medio dei portatori.

Se critica ogni dettaglio, il modello soddisfa le leggi di Ohm, spiegando:

j = nq₀e   →   j = q₀z

... Tuttavia, dobbiamo avere la velocità media costante per i portatori, ...

... e quindi l'accelerazione dovuta alle forze applicate è nulla.

Dunque possiamo scrivere l'equazione delle forze prendendo durante il tempo ... del campo ... degli atomi normali.

...

<v₂> = 0

<x_i x_j> <x_j x_i> = <x_i x_j> > 0 (come in un gas)

...

E = q·E   ...

⟨v_ ⟩ = eE/m

...

σ = .ue₂

...

Il modello di Drude ...

...

Consideriamo ... a cammino libero medio ...

... λ = ⟨v_⟩τ

Il modello di Drude ...

...

Considerando ... intermedia tra conduttori e isolanti, ...

... il silicio, tale a temperatura ambiente, ...

Metà dei portatori sono ...

... Ottenuto tramite metodi oltre alla corrente, le cariche si ...