elettrostatica Flashcards
cariche di segno opposto…
si attraggono
cariche di segno uguale
si respingono
conduttori
materiali in cui le cariche elettriche son in grado di muoversi
isolanti
materiali in cui le cariche non possono muoversi
legge di Coulomb
F = ( kQ1Q2)/ r^2
è diretta verso la congiungente delle forze e il verso dipende dalle cariche
* il valore numerico di k dipende anche dalle unità di misura
costante dielettrica
è una caratteristica del mezzo che esplicita la dipendenza dal mezzo della forza di Coulomb.
è tanto maggiore quanto più la forza elettrica tra le cariche è ridotta nel mezzo.
analogie/ differenze con la legge gravitazionale
- forza di gravità non dipende dal mezzi
- forza di gravità è sempre attrattiva
- forza elettrostatica è molto più intensa di quella gravitazionale
campo elettrico
perturbazione dello spazio dovuta alla presenza di cariche elettriche.
la sua intensità dipende solo dalla carica generatrice e dalla posizione del punto nello spazio
intensità del campo elettrico
E = F/q
q= carica esploratrice che per convenzione si assume di segno positivo
unità di misura: N/C = V/m
principio di sovrapposizione
in un generico punto P, il campo elettrico generato da più cariche è dato dalla somma vettoriale dei campi generati dalle singole cariche.
linee di forza del campo elettrico
uscenti dalle cariche positive ed entranti nelle cariche negative.
energia potenziale
è il lavoro che bisogna compiere contro le forze del campo per portare la carica dall’infito al punto P.
Ep = (k Qq) / r
unità di misura: Joule
potenziale elettrico
Vp = Ep/ q
coincide numericamente con l’energia potenziale dell’unità di carica.
unità di misura: V = J/C
differenza di potenziale o tensione tra A e B
Va - Vb
è una grandezza scalare che si misura in Volt.
corrisponde numericamente al lavoro necessario per spostare una carica da A a B.
il lavoro è uguale alla differenza di energia potenziale delle due carica cambiata di segno.
superfici equipotenziali
superfici in cui i punti di un campo si trovato tutti allo stesso potenziale e sono sempre ortogonali alle linee di campo.
relazione tra potenziale e campo elettrico
E = - V/s
teorema di Gauss
- si applica quando la carica è distribuita su un conduttore esteso
- flusso di un vettore attraverso la superficie: Ф = vScosθ
- Φ = (Q1+Q2…)/ ε
- l carica nei conduttori si distribuisce sulla superficie
- tutti i punti di un conduttore hanno uguale potenziale
- il campo all’interno di un conduttore è nullo
- la carica è maggiore dove la curva è maggiore
capacità elettrostatica di un conduttore
C = Q/V = costante
indice della possibilità di accumulare carica su di esso
unità di misura: Farad = Coulomb/ volt
dipende dalla superficie; maggiore è la superficie, maggiore è la capacità
condensatore
- dispositivo ad alta capacità costituito con due conduttori (armature) affacciati.
- C = Q/ ΔV
- capacità di un condensatore piano: C= ε S/d
- campo elettrico: E= Q/ (Cd)
elettronvolt
unità di misura dell’energia che acquista un elettrone passando da un’armatura ad un altra
carica elementare
carica dell’elettrone = - 1.6 x 10^-19 C
moto delle cariche
- conduttori metallici: solo le cariche negative si possono muovere secondo la direzione del campo elettrico
- gas e liquidi: sia le cariche negative che quelle positive possono muoversi grazie agli ioni che fungono da veicoli trasportatori
corrente elettrica
- cariche libere che attraversano un conduttore in maniera ordinata.
- verso: positivo quello dello spostamento delle cariche positive
- unidirezionale se le cariche si muovono sempre nello stesso verso
- continua ce la sua intensità e il senso di modo sono costanti
- alternata se il senso di moto subisce variazioni periodiche
intensità di corrente media
i = ΔQ/ Δt
unità di misura: Coulomb/ secondo = ampere
prima legge di Ohm
R = ΔV/ i
unità di misura: ohm
seconda legge di ohm
-resistenza elettrica di un filo conduttore: R= ρ l/S
- ρ = resistività; coefficiente caratteristico del conduttore
unità di misura: ohm x metro
dipende dalla temperatura del materiale
-conducibilità del materiale = 1/ ρ
unità di misura: siemens/metro
semiconduttori
materiali la cui resistività diminuisce con la temperatura
superconduttività
brusca riduzione della conducibilità fino allo zero
effetto Joule
- effetto di riscaldamento di un conduttore a causa della corrente elettrica che lo attraversa
- energia dissipata per effetto Joule = R i^2 Δt
- potenza dissipata: P = (ΔV^2)/R
forza elettromotrice
rapporto tra lavoro che il generatore compie sulla carica Q che lo attraversa e Q.
Si misura in Volt
quando il circuito è aperto, essa coincide con la differenza di potenziale.
alternatore
generatore di corrente alternata
utilizzatore
apparecchio che trasforma l’energia elettrica in altre forme
amperometro
strumento atto a misurare l’intensità di corrente
voltmetro
misura la differenza di potenziale tra due punti di un circuito
serie e parallelo: circuiti elettrici, resistenze
serie: elementi attraversati da uguale intensità, ma hanno diversa differenza di potenziale
parallelo: hanno uguale differenza di potenziale, ma sono attraversati da diversa corrente elettrica
resistenza equivalente
in serie: R1 + R2 ecc..
parallelo: 1/Req = 1/R1 + 1/R2 etc..
capacità equivalente dei condensatori
in serie: 1/Ceq = 1/C1 +1/C2 etc..
in parallelo: Ceq = C1 + C2 etc..
prima legge di Kirchoff
in ogni nodo del circuito la somma delle correnti entranti deve essere uguale alla somma delle correnti uscenti
seconda legge di Kirchhoff
la somma algebrica delle correnti elettromotrici contenute in una maglia è uguale alla somma delle differenze di potenziale ai capi di ciascuno degli elementi della maglia
elettrolita
sostanza che in acqua si dissocia elettricamente e la rende conduttrice
i liquidi non sono conduttori
I gas conducono solo se ionizzati
