Riassunto seconda prova itinere fisica

2° Itinere

Elettromagnetismo:

1. Forza elettrostatica. Campo elettrostatico.

• Le cariche

- Per convenzione è stata chiamata positiva la carica che compare sulla superficie delle sostanze tipi vetro, quando vengono elettrizzate e negativa la carica che compare sulla superficie delle sostanze tipo ebanite.

e = -1,6 × 10^-19 C

q_p = 1,6 × 10^-19 C

q = Ne

e = unità di carica

p(n+n) = A

A = Z + N

Z = numero atomico

N = numero neutroni

A = numero di massa

- Principio di conservazione della carica: in un sistema elettricamente isolato la somma algebrica di tutte le cariche elettriche rimane costante nel tempo ovvero si conserva.

- Elettroforo elettrostatico: processo di separazione delle cariche; ottengo avvicinando una bacchetta carica, positivamente ad un elettroscopio senza scarico.

• Legge di Coulomb

F = k ^{q₁ q₂}/_r²

con k = 8,99 × 10⁹ N m²/C² e ε₀ = 8,85 × 10^-12 C²/N m²

ε₀ = 8,85 × 10^-12     Costante dielettrica del vuoto

q_e = -1,6 × 10^-19 C     Carica elementare

m_e = 9,11 × 10^-31 Kg

• Campo elettrostatico

- Principio di sovrapposizione: le forze agenti su una carica elettrica q₀ dovute alle cariche circostanti si sommano come vettori:

E = Σ = ^F_i0/_q0 = Σ ^{k q_i}/_ri0² ´u_i = Σ ¹/_4Πε0 ^q_i/_r² u_i

E = Σ ¹/_4Πε0 ^{q_iu a = F_q / m}

Se la carica è positiva acc_n sarà nel verso di Ep in verso opposto.

2. LAVORO ELETTRICO, POTENZIALE ELETTROSTATICO

- LAVORO DELLA FORZA ELETTRICA:

E

Differenza di potenziale (d.d.p)

C_R = k ¹/_Vk/Vb = kC₀ capacità del condensatore con dielettrico

E_r = kE₀ costante dielettrica assoluta del dielettrico

E(r) = q / 4πε₀ k ? r² condensatore sferico

E(r)

q / 2E₀ kL ? ???

condensatore cilindrico

P

??

= kE₀ Y vettore polarizzazione

??

??

densità superficiale delle cariche di polarizzazione

P = E₀ (k - 1)E = E₀ E dielettrici lineari

D = E₀ E + P induzione dielettrica

??

(E)

D

d? S = ? Spostamento elettrico

• Legge di Gauss per induzione dielettrica:

• Flusso dell'induzione dielettrica attraverso una superficie chiusa è uguale alla somma delle cariche libere poste nell'interno della superficie stessa

D = E₀ E + P = E₀ E = E₀ E

??

??

?/

VUOTO

??

e.d

= 0

?

e.d? = Q_tot / E₀

DIELETTRICO

?.D.d = 0

?

D.d? = Q_libere

5) CORRENTE ELETTRICA:

• CONDUZIONE E CORRENTE ELETTRICA:

• Se metto in contatto due conduttori avviene la conduzione elettrica

? = ??? n_z ?i n₀ = 0

??

??

?

? ??

?

?t

?

intensità di corrente

[A] = C / s : Ampere

? = n_z v_z densità di corrente

j =

V⁺ n_z con N₀ velocità di deriva

• Si assume convenzionalmente come verso della corrente quello del moto delle cariche = positive, ovvero quello che va dai punti a potenziale maggiore ai punti a potenziale minore

Legge di Ampere-Laplace

Legge di Ampere

_B = M₀/_4π ∫ dskxr/_r²

∮ B·ds = M₀

Xm = Km - 1

M = XmH = (Km - 1)H

B = B₀ + B_m = M₀(H + M)

B = R_m + M₀H

Per il solenoide

Sostanze Diamagnetiche:

• K_m<1 → Xm<0
• M è opposta a H

Sostanze Paramagnetiche:

• K_m>1 → Xm>0

Le correnti amperiane sono equivalenti alle correnti di conduzione

X_m = C/T con T densità e C costante di Curie   ^{Legge di Curie}

Sostanze Ferromagnetiche. Ciclo d'Isteresi:

Le correnti amperiane sono equivalenti alle correnti di conduzione

Curva _a: Curva di prima magnetizzazione

Magnetizzazione M di un materiale ferromagnetico in funzione del campo H

Ciclo d'isteresi di un materiale ferromagnetico