Orale fisica 2

FORZA ELETTRICA CAMPO ELETTROSTATICO

... esistono due tipi di cariche elettriche: cariche positive e cariche negative.

PRINCIPIO DI CONSERVAZIONE

In un sistema elettricamente isolato la somma algebrica di tutte le cariche si conserva.

Cariche stabili: la forza che due cariche puntiformi q₁ e q₂ poste a distanza r nel vuoto interagiscono con una forza:

ⓘ^⁺ = k * q₁ q₂ / r²

Campo Elettrostatico

E il campo elettrostatico è, quindi, in quel punto dello spazio dove vi sono due cariche di forza elettrica esercitata in quel punto tra una carica e se stessa:

ⓘ_═ = F_o / q_o = 1 / 4∈ q / r²

Il campo prodotto da una carica puntiforme q₁ nel punto P (x, y, z) è dato da:

E_o = 1 / 4∈ q₁ 1 / r²

NB: Se la carica q₁ è positiva allora il campo è uscente da q₁; se la carica è negativa il campo è entrante in q₁.

Il campo generato da un sistema discreto da cariche puntiformi:

E (x, y, z) = Σ 1 / 4∈ q_i / r² i

LINEE DI FORZA DEL CAMPO ELETTROSTATICO

Le linee di forza del campo elettrostatico sono linee che non si sovrappongono alla congestione del campo e ciò indica che l'intensità del campo è inversamente proporzionale al quadrato della distanza.

In più la tensione è correlata al campo in quel punto.

Una linea di forza si calcola solo dove c'è un campo di forza in maggioranza. Nelle linee di forza non si muove nulla, in quanto un' linea può essere fissa e non può avere due direzioni distinte. Le linee di forza formano angoli anche da positive e termina anche da quelle negative. In questo ci dobbiamo staccare da quella reale, ma se segui il linee di forza chiuderebbe dall'infinito Tuttavia, con il campo si seguono opposto e quello che possibile. Inoltre, le linee con difficoltà trovano esponi che che alle infinite o anche nelle necessarie, alcuni possono continuare il confine se il conclude un'infinito all'infinito. Se invece col condizione sia sono seguiti in struttura, alcune linee terminano o proseguono dall'infinito.

NB

Il campo elettrico è uguale al gradiente del potenziale scalare di gauss

E = - grad V

La rappresentazione dell'operatore di gradiente può avvenire in modo diverso. Moltiplicando il operatore "del"

▽ = ∂_xUx + ∂_yUy + ∂_zUz

▽V = ∂V ∂x + ∂V ∂y + ∂V ∂z = grad V

dV = -∫E ds, ▽V ds

LEGGE DI STOKES

La circuitazione di un campo vettoriale lungo una linea chiusa C è uguale al flusso del rotore del campo ad esso lungo qualsiasi superficie Σ che il circuito

∫_CEds = ∫_Σ▽xE dz

Se il campo vettoriale E non è conservativo, la circuitazione lungo un lungo qualsiasi>lungo chiuso C

▽xE = 0

DIPOLO ELETTRICO

Due cariche puntiformi -q e +q distanti tra loro costituiscono un dipolo elettrico

MOMENTO DEL DIPOLO → p = qd

Il potenziale generato del dipolo

V(P) = q/4πε₀(1/r₁ - 9 1/r₂)

Se r>>aq → r₂ - r₁ ≃ acarcosθ = rl-x²

V(P) = qa cosθ 4πε₀r²

cosθ = pl/ 4πε₀r²

E → campo elettrico

{sull’asse del dipolo

E = 2pcosθ / 4πε₀r³

nel piano mediano

E = -p / 4πε₀r³

CORRENTE ELETTRICA

Il moto ordinato di elettroni sotto l’azione di una differenza di potenziale.

Si considera una superficie Σ tracciata all’interno di un conduttore. Se ΔQ è la carica che passa attraverso Σ nel tempo Δt, si definisce INTENSITÀ DI CORRENTE ELETTRICA:

I = lim Δt→0 (ΔQ/Δt) = dQ/dt

L'intensità di corrente attraverso la superficie finita Σ si ottiene integrando

I = ∫_S Jn dΣ = ∮_S J·dΣ

Risulta come equazione di flusso del vettore densità di corrente attraverso la superficie Σ

LEGGE DI OHM: V = Ri

POTENZA: EFFETTO JOULE = P = VI = RI² = V²/R

Forza Magnetica Campo Magnetico

LEGGE INTEGRATE PER L’INTERRAZIONE MAGNETICA ⇒ F= F_m q1q2/ε0r²

Un sistema quando in esso genera un campo magnetico B. Di regola è un triangolino elemento.

Il campo magnetico B assume la direzione dell’assegnato percorso della linea chiusa C in cui sono tangenti ed equiverse ed il vettore è in ogni punto.

Il flusso del campo magnetico attraverso una qualsiasi superficie chiusa è sempre nulla

∮_S B·n dΣ = 0

Si considera una particella di massa m di carica q che si muove con velocità v rispetto al sistema di riferimento.

FORZA DI LORENTZ ⇒ F = q(E + v x B) prendendo E = qvB sin y

In base alla definizione di lavoro e di energia cinetica si ha:

ΔEc = 1/2mv₂1 - 1/2mv₂0 = ∫_c1^c2 F·ds = 0

Per qualsiasi spostamento dal punto E al punto A