Nozioni, Fisica generale

FISICA

• Un corpo che ha acquisito la capacità di attirare oggetti leggeri è detto ELETTRIZZATO

IPOTESI DI FRANKLIN:

• 2 tipi di cariche, positiva (= come vetro) e negativa (=plastica) corpi che hanno carica dello stesso segno SI RESPINGONO, segno contrario SI ATTRAGGONO

THOMSON:

• scoperta atomo formato ELETTRONI (+) e NEUTRONI (-) nello stesso numero = carica elettrica neutra

• Un corpo NEGATIVO --> ++++ ELETTRONI e POSITIVO --> +++ PROTONI

CONDUTTORI E ISOLANTI:

• sostanze come plastica SI CARICANO SEMPRE se strofinate sono ISOLANTI,
• sostanze come metallo(cariche che si muovono liberamente per arrivare a terra e scaricarsi) sono detti CONDUTTORI

ELETTRIZZAZIONE CONDUTTORI:

• per contatto ( da 1 carico a 1 neutro) --> divisione carica in parti uguali tra i due

ELETTROSCOPIO:

• quantizzazione carica --> sfretta contatto con oggetto elettrizzato= Foglioline si divaricano

COULOMB:

• unità di misura carica elettrica (C)
• --> definizione e- per definire elettricità!
• --> e- = -1,6022 x 10^18 --> MOLTA POCA ENERGIA ma e- sono sempre tantissimi nella materia
• --> 1 C = 1/ 1,6022 x 10^18

SISTEMA ISOLATO ( no scambi materia/energia):

• quantità energia è COSTANTE (es bacchetta panno --> stesso numero e-, non si scarica, solo passaggio) = CONSERVAZIONE CARICA ELETTRICA

COULOMB:

• forza elettrica tra 2 corpi --> F= ko • Q1Q2/r^2 o F= 1/4πeo • Q1Q2/r^2
• - ko = costante proporzionalità = 1/4π • eo
• - eo = costante dielettrica vuoto assoluto (= misura facilita passaggio carica elettrica --> ++ eo = ISOLANTE ; =0 = CONDUTTORE)
• Valore F (= vettori con direzione e verso) tra 2 cariche è DIRETT. PORP a ciascuna carica ( + F = + forte carica) e INV. PROP al QUADRATO DELLA LORO DISTANZA ( + distante, - forte carica)
• -Se Q1 e Q2 stesso segno = FORZA REPULSIVA POSITIVA
• -Se Q1 e Q2 stesso diverso = FORZA ATTRATTIVA NEGATIVA

PRINCIPIO SOVRAPPOSIZIONE:

• Ftot che agisce su Q1 = SOMMA VETTORIALE delle singole forze che agirebbero su di essa se ciascuna delle altre cariche fosse sola
• ----->F1 indipendente da F2 = Q1 indipendente da Q2 = in esame 1 carica alla volta per poi SOMMA VETT e Ftot : F1 + F2 (calcolo F1, 2, 3... con Coulomb)

F COULOMB NELLA MATERIA:

Alcuni materiali/sostanze influenzano effetti ATTRAZIONE/REPULSIONE e tutti (tranne aria) SCHERMANO EFFETTI FORZE

• --> Fm (del materiale) = F/er --> F con Clouomb : Fm= ko/er • Q1Q2/r^2
• --> er quantizzazione difficoltà passaggio ---> COST. DIELETTR. RELATIVA (se è = 1 è VUOTO perchè F = Fm , se è >1 ogni alto caso)

ELETTROSTATICA PER INDUZIONE:

Induzione elettrostatica è la ridistribuzione della carica causata in un conduttore neutro dalla VICINANZA di un corpo carico

• --> se bacchetta plastica Q- vicino sfera metallo neutra li avviene RIDISTRIBUZIONE CARICA (e- per repulsivi tutti + lontani da Q-e cariche+ che sono vicine bacchetta vincono su cariche- = sfera si avvicina bacchetta)
• --> se Q- si allontana =PALLA NEUTRA (cariche stato originario)
• --> se viene toccata conduttore ( mano) SI SCARICA, rimangono solo cariche +!

POLARIZZAZIONE:

ridistribuzione carica in un ISOLANTE NEUTRO per vicinanza di un corpo caric

• --> penna (Q-) e carta (N) --->deformazione e- carta che cercano di allontanarsi (RESPINTI) = DISTRIBUZIONE CARICHE OVALI = DEFORMAZIONE ATOMI

VETTORE CAMPO ELETTRICO:

Q1 modifica spazio circonda = carica Q2 avverte forza elettrica che genera il CAMPO ELETTRICO nella zona di spazio vuota

• --->per definire forza elettrica del campo abbiamo bisogno “q” in punto P = carica di prova piccola che non alteri il sistema
• ---> cariche campo + q + punto P = VETTORE CAMPO ELETTRICO è E= F/q (N/C)
• ---> calcolo F(intensità)? F= q•E (se E e F stessa direz e verso sennò opposti)

CAMPO ELETTRICO 1 CARICA PUNTIFORME:

F= ko • Q1q+/r^2 ---> E= ko•Q/r^2 ( F/q--> ko • Q1q+/r^2 / q+ )

• ---> se carica è POSITIVA = F ed E CONCORDI = linee campo elettrico uscenti
• ---> se carica è NEGATIVA = F ed E OPPSITI = linee campo elettrico interni
• --> + cariche puntiformi? SOMMA VETTORIALE

LINEE CAMPO ELETTRICO:

1. tangenti vettore elettrico
2. orientate verso vettore E (c.e)
3. cariche ++ = ESCONO e cariche- = ENTRANO
4. densità DIRETT.PROP intensità E

CAMPO 2 CARICHE PUNTIFORMI:

• 2 uguali ---> tendono ANNULLARSI
• 2div ---> ZONA RAFFORZAMENTO

• Circuiti elettrici: insieme conduttori connessi in modo continuo e collegati da un generatore: e la corrente è ininterrotta il circuito è chiuso e in esso fluisce corrente elettrica; se è interrotta il circuito si dice aperto e in esso non c’è corrente.
  • Collegamento in serie: conduttori posti in successione in cui passa la stessa corrente. Una volta disconnesso dal circuito, un utilizzatore disattivato apre il circuito, impedendo che al successivo arrivi la corrente.
  • Collegamento in parallelo: conduttori con le prime estremità e i secondi estremi connessi tra loro che sono sottoposti alla stessa differenza di potenziale. Il collegamento consente ai singoli utilizzatori di funzionare in modo dipendente.

PRIMA LEGGE DI OHM:

Nei conduttori ohmici l’intensità di corrente è direttamente proporzionale alla differenza di potenziale applicata ai loro capi. E' data dal rapporto tra la differenza di potenziale e la resistenza elettrica e l’unità di misura è (Ohm) Ω = 1V / 1A.

i = ΔV / R

R = ΔV / i → R = costante di proporzionalità, dipende dalla temperatura, dal tipo di materiale e dalla sua dimensione.

RESISTORI:

componente elettrico che segue la prima legge di Ohm. La resistenza equivalente è la somma delle resistenze dei resistori attraversati dalla stessa corrente.

Req = ΔV / ieq

• Resistori in serie: resistori posti in successione attraversati dalla stessa corrente sostituibili da un unico resistore equivalente. La resistenza equivalente di più resistori in serie è la somma delle resistenze dei singoli resistori.

  Req = R1 + R2 + R3 + ...

• Resistori in parallelo: resistori collegati in parallelo il cui universo della loro resistenza equivalente Req è uguale alla somma degli inversi delle resistenze dei singoli resistori

LEGGI KIRCHHOFF:

Prima: la somma delle intensità di corrente entranti in un nodo, punto in cui convergono tre o più conduttori, è uguale alla somma di quelle uscenti

Seconda: Riguarda il circuito elementare. La somma algebrica delle differenze di potenziale che si incontrano percorrendo una maglia, ovvero un tratto chiuso di circuito, è uguale a zero. Ne consegue che la maglia è un circuito chiuso, la differenza di potenziale è uguale al rapporto tra il Lavoro e le cariche e il campo elettrico è conservativo.

SECONDA LEGGE OHM:

afferma che la resistenza di un filo conduttore è direttamente proporzionale alla sua lunghezza e inversamente proporzionale alla sua area trasversale.

R = ρ * l / A

La costante di proporzionalità ρ si chiama resistività e dipende dal materiale del filo e dalla sua temperatura; nei metalli aumenta al crescere della temperatura.

RESISTIVITA’:

Proprietà che dipende dal materiale di cui è fatto il filo. Si misura in OHM e i buoni conduttori hanno resistività bassa mentre nei buoni isolanti è molto elevata. Semiconduttori valori intermedi. ---> Temperatura?+++ temp +++ resistività (ρT = 1+ α ΔT ---> α coeff.temperatura)

SUPERCONDUTTORI:

materiali la cui resistività si annulla bruscamente per temperature basse.

KILOWATTORA:

energia erogata in un’ora da un dispositivo che eroga una potenza di 1kw ->1kw* 1h = 1kwh = 3,6•10⁶