Riassunto Fisica 2

Elettromagnetismo e principi di fisica

Un coulomb è la quantità di carica che attraversa nell'unità di tempo un conduttore attraversato dalla corrente di 1 ampere. Ovviamente essendo F_e una forza, vale il principio di sovrapposizione.

Campo elettrostatico o elettrico

Si tratta di un campo di forza generato dalla presenza nello spazio di una o più cariche elettriche. Se Q genera E, allora F_eQ₀ è puntiforme perché, se non lo fosse, potrebbe perturbare il campo. Le formule importanti includono:

• E = _F/_Q0
• E = _{9 · 9.0}/_{4πε0 r²}

Le linee del campo elettrostatico rappresentano come evolve la forza del campo nello spazio. Le proprietà delle linee includono:

1. In una linea di forza, in ogni suo punto, è tangente il campo e il suo verso di percorrenza indica il verso del campo.
2. Le linee di forza si addensano dove l'intensità del campo è maggiore.

Un campo elettrostatico uniforme è un campo le cui linee sono parallele e equidistanti.

Densità volumetrica e superficiale di carica

La densità volumetrica di carica è il rapporto tra la carica distribuita all'interno di un solido (Q) e il suo volume (V):

ρ = _Q/_V

dE^→ = _dq/_{4πε0 r²} · r^→

La densità superficiale di carica è il rapporto tra la carica distribuita all'interno di una superficie e la sua area:

σ = _Q/_S

dE^→ = _dS/_{4πε0 r²} · r^→

Conduttori e isolanti

I conduttori sono materiali che al loro interno hanno elettroni mobili, come i metalli. Gli isolanti, al contrario, sono materiali che al loro interno non presentano elettroni mobili, tra cui plastica, gomma e vetro.

L'elettroscopio a foglie è stato il primo strumento costruito per riconoscere lo stato di carica di un corpo. Lo strumento è costituito da un pomello conduttore collegato a due sottili lamine metalliche racchiuse in un recipiente di vetro.

Tipi di elettrizzazione di un corpo

1. Induzione elettrostatica
2. Strofinio
3. Elettrizzazione per contatto

Induzione elettrostatica: fenomeno che consiste nella ridistribuzione delle cariche elettriche di un corpo neutro posto vicino a uno carico.

Strofinio: metodo con cui vengono asportate, attraverso un gesto meccanico, delle cariche elettriche, trasferendole da un corpo a un altro.

Elettrizzazione per contatto: fenomeno in cui il movimento delle ridistribuzioni delle cariche elettriche di un corpo neutro avviene tramite contatto con un altro corpo.

Principio di conservazione della carica elettrica

In un sistema elettricamente isolato, la somma algebrica di tutte le cariche è conservata.

Legge di Coulomb

La forza F che si esercita tra due cariche è direttamente proporzionale al prodotto delle due cariche e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza:

F = K q₁ q₂ / r²

Angolo piano

L = ^l/_R

L = ^2πR/_R = 2π radianti

n_o versore normale alla superficie Σ E ⋅ dΣS_o = Σ cosϑ

L'angolo ha forma un cerchio:

ω = ^S_o/_r²

Angolo solido

Ω = ^A/_R²

Ω = ^4πR2/_R² = 4π steradianti

S_o = S cosϑ

Lo ricalco per teoremi delle normali:

S_o = S μ dω

Teorema di Gauss

Il teorema afferma che il flusso del campo elettrico attraverso una superficie chiusa è uguale al rapporto tra la somma algebrica delle cariche interne alla superficie e la costante elettrica del vuoto. Inoltre, se le cariche sono esterne, il flusso è pari a 0.

Φ(E) = ∮_ΣE ⋅ u dΣ = ^{(−r_e.n ΔS_o)/(4πε_o re)} = ∮_Σ ^?/_4πεo = ∫_4πεo dΣ =

CARGA INTERNA

CARICA ESTERNA

Il flusso di una carica esterna che attraversa una superficie Σ non genera lavoro o spostamento lungo le componenti delle superfici.

Lavoro della forza elettrica

_dw = _F·_ds = ^q/_4πε0r²