Forze elettriche e campi elettrici Flashcards
protoni e neutroni
particelle che compongono il nucleo di un atomo
elettroni
particelle che compongono una nube e che orbitano attorno al nucleo
carica elettrica
proprietà intrinseca di protoni ed elettroni
coulomb C
unità di misura nel sistema internazionale della carica elettrica
e
1,602*10^(-19) C
oggetto neutro
un oggetto la cui carica elettrica è nulla
proprietà carica elettrica
1) durante un qualsiasi processo, la carica elettrica totale di un sistema isolato rimane costante
2) cariche uguali si respingono, cariche opposte si attraggono
conduttori elettrici
materiali che conducono bene la carica elettrica
isolanti elettrici
materiali che conducono male la carica elettrica
elettroni di valenza
elettroni del livello energetico più esterno di un atomo
elettrizzazione per contatto
processo mediante il quale un oggetto neutro viene caricato tramite il contatto con un oggetto carico
elettrizzazione per induzione
processo mediante il quale si carica un oggetto senza che avvenga alcun contatto con un oggetto già carico
polarizzazione
modifica temporanea della distribuzione di carica che avviene a livello molecolare
forza di Coulomb
forza di interazione elettrostatica esercitata da una carica puntiforme q1 su una carica puntiforme q2:
direzione: retta congiungente le due cariche
verso: attrattivo se le cariche sono opposte repulsivo se le cariche sono concordi
modulo: direttamente proporzionale a |q1| e |q2| e inversamente proporzionale al quadrato della distanza r che le separa
formula forza di coulomb
Fc = k (|q1| * |q2|)/r^2
k
costante di proporzionalità che in aria e nel vuoto vale 8,9910^9 Nm²/C^2
costante dielettrica nel vuoto ε0
ε0 = 1/4πk = 8,8510^(-12)C^2/Nm²
principio di sovrapposizione
la forza totale che agisce su una carica elettrica è la risultante delle forze che su di essa esercita ciascuna delle cariche circostanti indipendentemente dalla presenza delle altre
azione a distanza
la carica q1 interagisce con la carica q2 anche se tra loro non c’è alcun contatto
carica di prova
carica q0 positiva talmente piccola da non alterare la distribuzione delle cariche circostanti, che permette di determinare le caratteristiche della forza generata dalle cariche presenti nel punto dello spazio in cui è posta.
campo elettrico E in un punto dello spazio
modulo uguale al rapporto tra la forza elettrostatica F che agisce su una carica di prova posta in quel punto e la carica di prova q0 stessa; direzione e verso uguali alla forza F
S.I. N/C
campo elettrico totale in un punto generato da un insieme di cariche
somma vettoriale dei campi generati da ciascuna delle cariche prese singolarmente
linee di forza
rappresentazione grafica dell’andamento del campo elettrico in una regione di spazio.
uscenti dalle cariche positive, entranti in quelle negative
numero di linee di forza che attraversano perpendicolarmente una superficie
proporzionale all’intensità del campo elettrico
campo elettrico uniforme
campo elettrico le cui linee di forza sono tutte parallele e equispaziate; in ogni punto di quella regione il campo ha intensità verso e direzione costanti
vettore del campo elettrico
tangente alla linea di forza in un punto specifico
dipolo elettrico
insieme di due cariche puntiformi di cariche uguali e opposte
condensatore piano
dispositivo formato da due lamine metalliche parallele di uguale area, con cariche in modulo uguali, ma di segno opposte
armature di un condensatore
lamine metalliche che compongono un codensatore
densità superficiale di carica σ
carica elettrica per unità di superficie presente su ciascuna armatura
caratteristiche conduttori
1) in condizioni di equilibrio elettrostatico, ogni carica in eccesso si dispone sulla superficie del conduttore
2) in ogni punto interno di un conduttore il campo elettrico è nullo
schermatura
il conduttore scherma qualsiasi carica posta al suo interno dai campi elettrici generati al suo esterno
proprietà conduttore-schermo
1) in condizioni di equilibrio elettrostatico il campo elettrico immediatamente fuori dalla superficie di un conduttore è perpendicolare alla superficie
2) un conduttore scherma il suo interno dai campi elettrici esterni, ma non è in grado di schermare l’esterno dei campi elettrici generati da cariche presenti al suo interno
campo vettoriale elettrico
l’insieme dei vettori campo elettrico in ogni punto dello spazio attorno a una carica
vettore area
un vettore con modulo uguale all’area A della superficie e direzione perpendicolare alla superficie, e verso a scelta
flusso del capo elettrico E attraverso la superficie S
grandezza scalare uguale a Φs(E) = E * A * cosφ
superficie gaussiana
una qualsiasi superficie S chiusa immersa in un campo elettrico
teorema di Gauss
il flusso Φs(E) del campo elettrico attraverso una superficie gaussiana è uguale al rapporto fra la carica totale Q racchiusa nella superficie e la costante dielelettrica nel vuoto
(non dipende dalla forma e dalle dimensioni della superficie)
campo elettrico generato da un piano uniformemente carico
perpendicolare al piano e simmetrico rispetto ad esso
i uguale intensità in tutti i punti a esso equidistanti
modulo E= σ/2ε0
campo elettrico generato da un condensatore
perpendicolare alle armature
verso da quella positiva a quella negativa
modulo E= σ/ε0
campo elettrico generato da un filo infinito
perpendicolare al filo con direzione radiale rispetto ad esso
uguale intensità in punti ad esso equidistanti
modulo E= λ/2πε0 *1/r
densità di carica lineare
q/l
S.I. C/m
densità volumica di carica ρ
ρ= q/V C/m^3
campo elettrico di una sfera isolante piena uniformemente carica
direzione radiale en modulo che dipende dalla distanza dal centro
