Anteprima
Vedrai una selezione di 10 pagine su 78
Fondamenti di fisica, Elettrostatica Magnetismo Pag. 1 Fondamenti di fisica, Elettrostatica Magnetismo Pag. 2
Anteprima di 10 pagg. su 78.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Fondamenti di fisica, Elettrostatica Magnetismo Pag. 6
Anteprima di 10 pagg. su 78.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Fondamenti di fisica, Elettrostatica Magnetismo Pag. 11
Anteprima di 10 pagg. su 78.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Fondamenti di fisica, Elettrostatica Magnetismo Pag. 16
Anteprima di 10 pagg. su 78.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Fondamenti di fisica, Elettrostatica Magnetismo Pag. 21
Anteprima di 10 pagg. su 78.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Fondamenti di fisica, Elettrostatica Magnetismo Pag. 26
Anteprima di 10 pagg. su 78.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Fondamenti di fisica, Elettrostatica Magnetismo Pag. 31
Anteprima di 10 pagg. su 78.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Fondamenti di fisica, Elettrostatica Magnetismo Pag. 36
Anteprima di 10 pagg. su 78.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Fondamenti di fisica, Elettrostatica Magnetismo Pag. 41
1 su 78
D/illustrazione/soddisfatti o rimborsati
Disdici quando
vuoi
Acquista con carta
o PayPal
Scarica i documenti
tutte le volte che vuoi
Estratto del documento

Elettrostatica

Effetti di cariche elettriche statiche nel vuoto

  • Elettrizzazione per strofinio
  • Isolanti → carica localizzata
  • Conduttori
  • Elettrizzazione per contatto
  • Cariche negative e positive (protoni)
  • Elettrone = carica negativa più piccola misurabile 1,6 x 10-19 C
  • Quantizzazione della carica elettrica: Q = ± N·e
  • Esperimento di Millikan (valori interi)
  • Conservazione della carica elettrica: la carica non si crea o distrugge ma si trasforma

Forza di Coulomb

Fq1 = -Fq2

Fq2 = ±K q1q2r2 ur

se q2 > 0 forza repulsiva

se q2 < 0 forza attrattiva

K = 1 / 4πε0, ε0 = 8,85 × 10-12 C2/Nm2

Vale nel caso di cariche elettriche puntiformi:

CARICHE PUNTIFORMI:

insieme di cariche elementari in un certo volume la cui dimensione lineare è molto piccola rispetto alla distanza a cui andiamo a valutare gli effetti della carica stessa.

PRINCIPIO DI SOVRAPPOSIZIONE DEGLI EFFETTI:

F1 = F1,2 + F1,3 + F1,4

forze agiscono simultaneamente ma indipendentemente (considero forze senza contare le altre).

CAMPO ELETTROSTATICO:

una carica puntiforme modifica lo spazio circostante q = sorgente q0 = sonda << q di un campo vettoriale E (elettrostatico)

Distribuzione Superficiale:

dE(P) = dq/4πε0r2

σ = dq/dS   densità superficiale di carica

[σ] = [Q/L2]   S.I.: C/m2

dE(P) = σ dS/4πε0r2,   se uniforme: σ = Q/S

Distribuzione Volumica

dE(P) = dq/4πε0r2

ρ = dq/dV   densità volumica di carica

[ρ] = [Q/L3]   S.I.: C/m3

dE(P) = ρ dV/4πε0r2,   se uniforme: ρ = Q/V

Generalizzando: campo non uniforme, superficie curva aperta

considero un ΔSi:

abbastanza piccola da considerare Ei uniforme su ΔSi

quindi ΔΦi = Ei cos θ i ΔSi = Ei · ni ΔSi = Ei · ΔSi

allora il flusso totale sarà:

ΦS (E) = limΔSi → 0 ∑ Ei · ΔSi = ∫S E · ds = ∫S E · n ds

Generalizzando: superficie chiusa

ΦS (E) = ∮S E · n ds

quindi considero flusso netto:

linee forza che escono meno quelle che entrano

Distribuzione di carica distribuita sulla superficie

r < R

E <

r > R

E <

V = costante = Q/4πε₀R (r < R)

V(r) = Q/4πε₀r (r > R)

V(R) = Q/4πε₀R (r = R)

Ora mettiamo una carica nella cavità.

La carica esterna non risente dello spostamento della carica interna al guscio. Quindi lo schermo funziona anche dall'interno all'esterno.

Messa a terra:

Colleghiamo il conduttore a terra (conduttore). Quindi gli e- della terra passano al conduttore per compensare la carica.

Il conduttore assume il potenziale della Terra V=0

q = 3 · 10-9 C

a = 2,5 m

  1. Energia Potenziale di ciascuna carica nel campo generato dalle altre:

    2       9 · 9       = 6,5 × 10-2 J  4πε0a

  2. Ep della configurazione delle 3 cariche:

            6       99       399 2   4πε0a   4πε0a   4πε0a = 10-1 J

Ep,conf > Ep   →   lavoro maggiore per portarle all’infinito

Energia Potenziale del dipolo:

dL = -pE sinΘ dΘ

L21 = ∫ dL = ∫ -pE sinΘ dΘ = -pE ∫ sinΘ dΘ = [-pE (-cosΘ)]Θ1Θ2 = -pE cosΘ2 + pE cosΘ1 = EP,i - EP,f

Ep = -

⋅ E quindi EP è minima quando

è // ad E.

Materiali: Isolanti o Dielettrici

F0 = q1q2/4πε0r2

F = q1q2/4πε0εrr2

quindi: f0 > F → F0/F = εr

εr: costante dielettrica relativa al mezzo. (>1) εo ⋅ εr = E (costante dielettrica assoluta)

1o modo: considero costanti dielettriche

Ed = δe/ε0εr

2o modo: considero distribuzione carica

⇒ Ed = δe/ε0 - δp/ε0δe/ε0εr = δe/ε0 - δp/ε0

⇒ δp = δe(1 - 1/εr) < δe

Considero parallele di l-: poi lo metto in un campo elettrico

Eest

Eest = uniformedielettrico omogeneoρ uniforme

Momento dipolo totale: PAa

[P⋅A] = [Q] di polarizzazione sulla faccia A.

Legge di rifrazione delle linee di forza

Et,1 = Eb,2

E1 sen θ1 = E2 sen θ2

Dm,1 = Dm,2

D1 cos θ1 = D2 cos θ2

Eo Er1 Er cos θ1 = Eo Er2 E2 cos θ2

1/Er1 tg θ1 = 1/Er2 tg θ2 → tg θ1 = Er1/Er2 tg θ2

se Er1 < Er2 → θ1 < θ2 ; passando da un mezzo con E diverso si hanno azioni di superficie ; linee diverse tornano più rarefatte - se linee di forza ortogonali allora θ1 + θ2 = 0

Densità di energia elettrostatica di un dielettrico

U = 1/2 Eo Er Ed2

Dettagli
Publisher
A.A. 2012-2013
78 pagine
8 download
SSD Scienze fisiche FIS/01 Fisica sperimentale

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher andmbr di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Fondamenti di fisica sperimentale e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Politecnico di Milano o del prof Quasso Fiorenza.