LA CARICA ELETTRICA
LEGGE DI COULOMB
07 TRA DUE CARICHE PUNTIFORMI 08 ESPERIMENTO DI COULOMB 09. FORZA GRAVITAZIONALE 10 POLARIZZAZIONE DEGLI ISOLANTI 11 COSTANTE DIELETTRICA RELATIVA E ASSOLUTA
01 ELETTRICITÀ
02 LEGGE DI CONSERVAZIONE DELLA CARICA ELETTRICA
INDICE
03 UNITÀ DI MISURA
04 CARICA ELETTRICA NEI CONDUTTORI
05 ELETTROSCOPIO
ELETTRICITÀ
(dal greco, "ambra")
ELETTRIZZAZIONE PER STROFINIO: Esistono due tipi di carica elettrica: grazie al fisico Benjamin Franklin, distinguiamo la carica elettrica positiva da quella negativa. Quando due oggetti che entrano in contatto hanno cariche elettriche dello stesso segno si respingono, mentre quando hanno cariche elettriche di segni opposti si attraggono.
L'effetto triboelettrico consiste nel trasferimento di cariche elettriche tra materiali diversi quando vengono strofinati tra di loro. La polarità e la carica eletttrica di ogni materiale è diversa: infatti, i materiali sono ordinati secondo la serie triboelettrica.
LEGGE DI CONSERVAZIONE DELLA CARICA ELETTRICA
La carica elettrica riguarda i componenti microscopici della materia:-elettroni: 10-30 Kg, con carica negativa; -protoni: 10-27 Kg, con carica positiva. Assieme ai neutroni, i protoni formano il nucleo dell'atomo: essi non possono staccarsi dall'atomo a cui appartengono; gli elettroni possono invece passare da un atomo all'altro. Un atomo che perde elettroni, si ritrova con più protoni: ione positivo; viceversa, si definisce ione negativo. L'atomo è neutro, quando ha lo stesso numero di protoni ed elettroni.
UNITÀ DI MISURA
Nel Sistema Internazionale, l'unità di misura della carica elettrica è il coulomb (C), dal nome del fisico francese Charles Augustin de Coulomb. La carica elettrica si presenta sempre come un multiplo positivo o negativo della carica elettrica e, uguale al valore assoluto della carica dell'elettrone.
Tutti gli elettroni dell'universo hanno carica negativa -e= -1,6022 x 10-19 C
e= 1,6022 x 10-19 C
ISOLANTI E CONDUTTORI ELETTRICI
Tutti gli oggetti possono essere elettrizzati per strofinio, ma talvolta non trattengono la carica elettrica e si elettrizzano solo se sono a contatto con materiali isolanti.
CONDUTTORI ELETTRICI
ISOLANTI ELETTRICI
- sono i materiali che si elettrizzano per strofinio solo se sono a contatto con materiali isolanti- sono costituiti da elettroni di conduzione, liberi di scorrere. (metalli, tessuti del nostro corpo)
- sono i materiali che si elettrizzano sempre per strofinio- sono costituiti da elettroni ben legati ai nuclei e dunque confinati negli atomi. (plastica, vetro, lana)
ELETTROSCOPIO
indica se un oggetto è carico o meno
- ELETTROSCOPIO A FOGLIE: costituito da un'asta metallica verticale, collegata in alto a un pomello conduttore e in basso due foglie sottili conduttrici (asta e foglie sono dentro ad un recipiente di vetro --> se il pomello entra a contatto con un oggetto elettrizzato, una parte della carica passa all'asta, distribuendosi fino alle foglie che, acquistando cariche dello stesso segno, si aprono ad angolo, indicando che un oggetto è elettrizzato. Le foglie si divaricano anche con la semplice vicinanza di un corpo elettrizzato al conduttore: INDUZIONE ELETTROSTATICA (reversibile).
- ELETTROFORO DI VOLTA: composto da una base isolante e un piatto metallico con manico isolante. Prima si elettrizza la base per strofinio; poi, si appoggia il piatto metallico sulla base; infine, prima di sollevare il piatto, si tocca con un dito o si collega a terra con un filo conduttore, in modo tale che gli elettroni si allontanino e il piatto rimanga carico positivamente.
FORZA ELETTRICA TRA DUE CARICHE PUNTIFORMI
Quando due corpi elettrizzati si respingono o si attraggono, interagiscono con la forza elettrica. Nel caso in cui essa riguarda due cariche puntiformi, viene descritta dalla legge di Coulomb:
il modulo della forza tra due cariche puntiformi Q1 e Q2 è direttamente proporzionale ai valori assoluti Q1 e Q2 delle due cariche, mentre è inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza
Se le cariche sono nel vuoto o nell'aria, il suo valore diventa: k= 8.988 × 10-9 N x m2 /C2
Dunque la costante k0 può essere riscritta come: k0= 1 / 4πε0 , in cui ε0 è la costante dielettrica del vuoto.
L'ESPERIMENTO DI COULOMB
- Bilancia a torsione utilizzata da Coulomb nel 1784 per studiare la forza elettrica: misura la forza tra due sfere cariche, ossia la A, sostenuta da un supporto isolante, e la B, posta ad un estremo del manubrio isolante appeso a un filo di quarzo. La terza sfera P, elettricamente neutra, serve da contrappeso.
- Il sistema di sospensione ha una testa a vite che regola l'angolo di torsione del filo, allontanando o avvicinando le due sfere. Tenendo fisse le quantità di carica, Coulomb potè misurare la forza al variare della distanza tra A e B: cambiando le cariche e tenendo fissa la distanza, invece, studiò la dipendenza della forza dalle cariche.
In un sistema di cariche puntiformi, la forza risultante che agisce su ciascuna di esse è la somma vettoriale delle forze esercitate singolarmente dalle altre.
FORZA ELETTRICA E FORZA GRAVITAZIONALE
Per due oggetti di massa m1 e m2 separati da una distanza r, il modulo della forza gravitazionale di Newton, soddisfa l'equazione:
G indica la costante di gravitazione universale e vale 6,67 x 10-11 N x m2 /kg2
Sia la forza elettrica di C che la forza gravitazionale di N: agiscono a distanza, sono inversamente proporzionali al quadrato della distanza e sono, al contrario, direttamente proporzionali ai valori assunti per i due corpi da una grandezza caratteristica (carica e massa). Però, a livello microscopico, la forza elettrica è più intensa di quella gravitazionale. Inoltre, quest'ultima è sempre attrattiva, mentre quella elettrica può talvolta essere repulsiva (tra corpi neutri è invece nulla).
POLARIZZAZIONE DEGLI ISOLANTI
(senza carche microscopiche libere di muoversi)
Vicino ad un corpo elettrizzato, gli atomi dell'isolante restano neutri ma perdono simmetria: si crea un'estremità positiva, in cui la carica del nucleo prevale su quella della nuvola elettronica, e un'estremità negativa, in cui prevale la carica della nuvola elettronica. Questa alterazione si chiama polarizzazione per deformazione.
Se non c'è alcun corpo carico nelle vicinanze, le molecole di un dielettrico polare ruotano in maniera casuale, per agitazione termica. In presenza di un corpo carico, le molecole si allineano, perchè una loro estremità è attratta, mentre l'altra è respinta. In questo caso si parla di polarizzazione per orientamento.
--FORZA ELETTRICA IN UN ISOLANTE--
In un mezzo isolante, due cariche puntiformi esercitano l'una sull'altra una forza elettrica minore di quella che le stesse cariche, alla stessa distanza reciproca, eserciterebbero nel vuoto.
COSTANTE DIELETTRICA RELATIVA E ASSOLUTA
Se F0 è il modulo della forza con cui interagiscono due cariche puntiformi Q1 e Q2 separate da una distanza r nel vuoto e poi F è il modulo della forza tra le stesse cariche, poste alla stessa distanza in un mezzo isolante, ne segue che il rapporto tra F0 e F è una costante. Si parla della costante dielettrica relativa del mezzo:
εr = F0 / F
Il prodotto tra la costante dielettrica relativa di un mezzo e la costante dielettrica del vuoto viene detto costante dielettrica assoluta del mezzo:
ε = ε0 εr
IL CAMPO ELETTRICO
01 IL VETTORE CAMPO ELETTRICO
05 FLUSSO CAMPO VETTORIALE ATTRAVERSO UNA SUPERFICIE
02 CAMPO ELETTRICO CON CARICA PUNTIFORME
INDICE
06 TEOREMA DI GAUSS
03 LINEE DEL CAMPO ELETTRICO
07 CAMPO DI UNA DISTRIBUZIONE SFERICA DI CARICA
04 CAMPO ELETTRICO UNIFORME
08 ANALOGIA CON IL CAMPO GRAVITAZIONALE
IL (VETTORE) CAMPO ELETTRICO
Si tratta del rapporto tra la risultante F delle cariche elettriche cha agiscono su una carica di prova q, posta in un punto P, e la carica stessa.
Il campo elettrico E: dipende dalle cariche Q1, Q2 ... QN (F è la somma vettoriale delle forze esercitate singolarmente su q), dipende da P, ma non dipende da q. L'indipendenza da q assicura che la definizione sia coerente con il concetto di campo: poichè il campo elettrico esiste anche se non cè alcuna carica che ne rileva gli effetti, esso non deve dipendere dalla carica di prova.
Il campo elettrico è una forza per unità di carica (grandezza unitaria) e ha come unità di misura N/C.
- se la carica q è positiva, F ha lo stesso verso di E; - se q è negativa, F ha verso opposto rispetto a E
IL CAMPO ELETTRICO DI UNA CARICA PUNTIFORME
E equivale al modulo del campo elettrico in P; k0 è la costante di proporzionalità (N x m2 / C2); Q è la carica; r2 è la distanza di P dalla carica
IL CAMPO ELETTRICO DI PIÙ CARICHE PUNTIFORMI
Il campo elettrico totale prodotto in un punto da più cariche fisse è la somma vettoriale dei campi che esse produrrebbero singolarmente in quel punto.
Una carica positiva genera un campo elettrico radiale in verso uscente
Una carica negativa genera un campo elettrico radiale in verso entrante
LE LINEE DEL CAMPO ELETTRICO
Sono semirette con origine nella carica, uscenti o entranti in base alla positività o negatività della carica stessa. Sono più fitte in prossimità della carica che genera il campo elettrico, diradandosi a mano a mano che si allontanano dalla carica.Poichè in ogni punto il vettore campo elettrico è unico, le linee del campo non possono intersecarsi tra loro: in ogni punto che non sia occupato da una carica puntiforme, passa una e una sola linea di campo.
IL CAMPO ELETTRICO UNIFORME
Ha dappertutto la stessa intensità e direzione ed è è rappresentato da linee di forza parallele ed equidistanti.
Un metodo classico per realizzare un campo elettrico uniforme è quello di caricare due lastre metalliche parallele con cariche uguali ma di segno opposto.
FLUSSO DELLA VELOCITÀ DI UN FLUIDO ATTRAVERSO UNA SUPERFICIE
Volume di fluido che attraversa una superficie per unità di tempo. In generale, se consideriamo una superficie piana qualsiasi, di area S, il volume di fluido che la attraversa per unità di tempo dipende da come essa è orientata rispetto alla velocità del fluido. Se la superficie è perpendicolare, il volume del fluido è Sv; se è parallela invece il volume che la attraversa per unità di tempo è nullo.
S→ indica il vettore superficie che ha direzione perpendicolare alla superficie, verso fissato in modo arbitrario e ha modulo uguale all'area S della superficie.
TEOREMA DI GAUSS PER CAMPO ELETTRICO
Karl Friedrich Gauss (1777-1855) contribuì notevolmente alla teoria del flusso del campo elettrico, elaborando il suo teorema:
"Il flusso del campo elettrico attraverso una superficie chiusa è direttamente proporzionale alla carica totale Qtot contenuta all'interno della superficie, mentre la costante di proporzionalità, nel vuoto, è l'inverso della costante dielettrica del vuoto ε0".
Il flusso non dipende dalla forma della superficie chiusa, nè da come è posizionata e suddivisa la carica al suo interno. Anche l'eventuale presenza di cariche all'esterno di una superficie chiusa non ha alcuna influenza sul flusso del campo elettrico attraverso quella superficie.
FLUSSO DEL CAMPO ELETTRICO E LINEE DI CAMPO
Il flusso di un campo elettrico attraverso una superficie è direttamente proporzionale al numero delle linee di campo che attraversano la superficie.
CAMPO DI UNA DISTRIBUZIONE SFERICA DI CARICA
Una carica Q che riempie una sfera in modo uniforme o ricopre in modo uniforme la superficie di una sfera sono esempi di distribuzioni di carica a "simmetria sferica".
Il campo che ha come sorgente una distribuzione di carica a simmetria sferica è caratterizzato esso stesso da una simmetria sferica, in quanto ha direzione radiale rispetto al centro della sfera (con verso uscente o entrante) e modulo che dipende solo dalla distanza r dal centro della sfera.
MODULO DEL CAMPO ELETTRICO FUORI DA UNA DISTRIBUZIONE SFERICA DI CARICA
Nei punti esterni a una distribuzione di carica a simmetria sferica, il campo elettrico è uguale a quello che si avrebbe se tutta la carica fosse concentrata nel centro.
ANALOGIE CAMPO ELETTRICO E CAMPO GRAVITAZIONALE
Il campo gravitazionale g→ della Terra in un punto sulla superficie terrestre o al di sopra di essa è, con ottima approssimazione, quello che si avrebbe se tutta la massa della Terra fosse concentrata nel suo centro.
CAMPO ELETTRICO
CAMPO GRAVITAZIONALE
Cariche elettriche E→ = F→e / q E = k0 ( Q / r2 ) = Q / 4πε0r2
Masse g→ = F→g / m g = G ( M / r2 )
- SORGENTI - DEFINIZIONE - MODULO DEL CAMPO DI UNA SORGENTE PUNTIFORME -LINEE DEL CAMPO
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CARICA ELETTRICA
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LA CARICA ELETTRICA
LEGGE DI COULOMB
07 TRA DUE CARICHE PUNTIFORMI 08 ESPERIMENTO DI COULOMB 09. FORZA GRAVITAZIONALE 10 POLARIZZAZIONE DEGLI ISOLANTI 11 COSTANTE DIELETTRICA RELATIVA E ASSOLUTA
01 ELETTRICITÀ
02 LEGGE DI CONSERVAZIONE DELLA CARICA ELETTRICA
INDICE
03 UNITÀ DI MISURA
04 CARICA ELETTRICA NEI CONDUTTORI
05 ELETTROSCOPIO
ELETTRICITÀ
(dal greco, "ambra")
ELETTRIZZAZIONE PER STROFINIO: Esistono due tipi di carica elettrica: grazie al fisico Benjamin Franklin, distinguiamo la carica elettrica positiva da quella negativa. Quando due oggetti che entrano in contatto hanno cariche elettriche dello stesso segno si respingono, mentre quando hanno cariche elettriche di segni opposti si attraggono.
L'effetto triboelettrico consiste nel trasferimento di cariche elettriche tra materiali diversi quando vengono strofinati tra di loro. La polarità e la carica eletttrica di ogni materiale è diversa: infatti, i materiali sono ordinati secondo la serie triboelettrica.
LEGGE DI CONSERVAZIONE DELLA CARICA ELETTRICA
La carica elettrica riguarda i componenti microscopici della materia:-elettroni: 10-30 Kg, con carica negativa; -protoni: 10-27 Kg, con carica positiva. Assieme ai neutroni, i protoni formano il nucleo dell'atomo: essi non possono staccarsi dall'atomo a cui appartengono; gli elettroni possono invece passare da un atomo all'altro. Un atomo che perde elettroni, si ritrova con più protoni: ione positivo; viceversa, si definisce ione negativo. L'atomo è neutro, quando ha lo stesso numero di protoni ed elettroni.
UNITÀ DI MISURA
Nel Sistema Internazionale, l'unità di misura della carica elettrica è il coulomb (C), dal nome del fisico francese Charles Augustin de Coulomb. La carica elettrica si presenta sempre come un multiplo positivo o negativo della carica elettrica e, uguale al valore assoluto della carica dell'elettrone.
Tutti gli elettroni dell'universo hanno carica negativa -e= -1,6022 x 10-19 C
e= 1,6022 x 10-19 C
ISOLANTI E CONDUTTORI ELETTRICI
Tutti gli oggetti possono essere elettrizzati per strofinio, ma talvolta non trattengono la carica elettrica e si elettrizzano solo se sono a contatto con materiali isolanti.
CONDUTTORI ELETTRICI
ISOLANTI ELETTRICI
- sono i materiali che si elettrizzano per strofinio solo se sono a contatto con materiali isolanti- sono costituiti da elettroni di conduzione, liberi di scorrere. (metalli, tessuti del nostro corpo)
- sono i materiali che si elettrizzano sempre per strofinio- sono costituiti da elettroni ben legati ai nuclei e dunque confinati negli atomi. (plastica, vetro, lana)
ELETTROSCOPIO
indica se un oggetto è carico o meno
- ELETTROSCOPIO A FOGLIE: costituito da un'asta metallica verticale, collegata in alto a un pomello conduttore e in basso due foglie sottili conduttrici (asta e foglie sono dentro ad un recipiente di vetro --> se il pomello entra a contatto con un oggetto elettrizzato, una parte della carica passa all'asta, distribuendosi fino alle foglie che, acquistando cariche dello stesso segno, si aprono ad angolo, indicando che un oggetto è elettrizzato. Le foglie si divaricano anche con la semplice vicinanza di un corpo elettrizzato al conduttore: INDUZIONE ELETTROSTATICA (reversibile).
- ELETTROFORO DI VOLTA: composto da una base isolante e un piatto metallico con manico isolante. Prima si elettrizza la base per strofinio; poi, si appoggia il piatto metallico sulla base; infine, prima di sollevare il piatto, si tocca con un dito o si collega a terra con un filo conduttore, in modo tale che gli elettroni si allontanino e il piatto rimanga carico positivamente.
FORZA ELETTRICA TRA DUE CARICHE PUNTIFORMI
Quando due corpi elettrizzati si respingono o si attraggono, interagiscono con la forza elettrica. Nel caso in cui essa riguarda due cariche puntiformi, viene descritta dalla legge di Coulomb:
il modulo della forza tra due cariche puntiformi Q1 e Q2 è direttamente proporzionale ai valori assoluti Q1 e Q2 delle due cariche, mentre è inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza
Se le cariche sono nel vuoto o nell'aria, il suo valore diventa: k= 8.988 × 10-9 N x m2 /C2
Dunque la costante k0 può essere riscritta come: k0= 1 / 4πε0 , in cui ε0 è la costante dielettrica del vuoto.
L'ESPERIMENTO DI COULOMB
In un sistema di cariche puntiformi, la forza risultante che agisce su ciascuna di esse è la somma vettoriale delle forze esercitate singolarmente dalle altre.
FORZA ELETTRICA E FORZA GRAVITAZIONALE
Per due oggetti di massa m1 e m2 separati da una distanza r, il modulo della forza gravitazionale di Newton, soddisfa l'equazione:
G indica la costante di gravitazione universale e vale 6,67 x 10-11 N x m2 /kg2
Sia la forza elettrica di C che la forza gravitazionale di N: agiscono a distanza, sono inversamente proporzionali al quadrato della distanza e sono, al contrario, direttamente proporzionali ai valori assunti per i due corpi da una grandezza caratteristica (carica e massa). Però, a livello microscopico, la forza elettrica è più intensa di quella gravitazionale. Inoltre, quest'ultima è sempre attrattiva, mentre quella elettrica può talvolta essere repulsiva (tra corpi neutri è invece nulla).
POLARIZZAZIONE DEGLI ISOLANTI
(senza carche microscopiche libere di muoversi)
Vicino ad un corpo elettrizzato, gli atomi dell'isolante restano neutri ma perdono simmetria: si crea un'estremità positiva, in cui la carica del nucleo prevale su quella della nuvola elettronica, e un'estremità negativa, in cui prevale la carica della nuvola elettronica. Questa alterazione si chiama polarizzazione per deformazione.
Se non c'è alcun corpo carico nelle vicinanze, le molecole di un dielettrico polare ruotano in maniera casuale, per agitazione termica. In presenza di un corpo carico, le molecole si allineano, perchè una loro estremità è attratta, mentre l'altra è respinta. In questo caso si parla di polarizzazione per orientamento.
--FORZA ELETTRICA IN UN ISOLANTE--
In un mezzo isolante, due cariche puntiformi esercitano l'una sull'altra una forza elettrica minore di quella che le stesse cariche, alla stessa distanza reciproca, eserciterebbero nel vuoto.
COSTANTE DIELETTRICA RELATIVA E ASSOLUTA
Se F0 è il modulo della forza con cui interagiscono due cariche puntiformi Q1 e Q2 separate da una distanza r nel vuoto e poi F è il modulo della forza tra le stesse cariche, poste alla stessa distanza in un mezzo isolante, ne segue che il rapporto tra F0 e F è una costante. Si parla della costante dielettrica relativa del mezzo:
εr = F0 / F
Il prodotto tra la costante dielettrica relativa di un mezzo e la costante dielettrica del vuoto viene detto costante dielettrica assoluta del mezzo:
ε = ε0 εr
IL CAMPO ELETTRICO
01 IL VETTORE CAMPO ELETTRICO
05 FLUSSO CAMPO VETTORIALE ATTRAVERSO UNA SUPERFICIE
02 CAMPO ELETTRICO CON CARICA PUNTIFORME
INDICE
06 TEOREMA DI GAUSS
03 LINEE DEL CAMPO ELETTRICO
07 CAMPO DI UNA DISTRIBUZIONE SFERICA DI CARICA
04 CAMPO ELETTRICO UNIFORME
08 ANALOGIA CON IL CAMPO GRAVITAZIONALE
IL (VETTORE) CAMPO ELETTRICO
Si tratta del rapporto tra la risultante F delle cariche elettriche cha agiscono su una carica di prova q, posta in un punto P, e la carica stessa.
Il campo elettrico E: dipende dalle cariche Q1, Q2 ... QN (F è la somma vettoriale delle forze esercitate singolarmente su q), dipende da P, ma non dipende da q. L'indipendenza da q assicura che la definizione sia coerente con il concetto di campo: poichè il campo elettrico esiste anche se non cè alcuna carica che ne rileva gli effetti, esso non deve dipendere dalla carica di prova.
Il campo elettrico è una forza per unità di carica (grandezza unitaria) e ha come unità di misura N/C.
- se la carica q è positiva, F ha lo stesso verso di E; - se q è negativa, F ha verso opposto rispetto a E
IL CAMPO ELETTRICO DI UNA CARICA PUNTIFORME
E equivale al modulo del campo elettrico in P; k0 è la costante di proporzionalità (N x m2 / C2); Q è la carica; r2 è la distanza di P dalla carica
IL CAMPO ELETTRICO DI PIÙ CARICHE PUNTIFORMI
Il campo elettrico totale prodotto in un punto da più cariche fisse è la somma vettoriale dei campi che esse produrrebbero singolarmente in quel punto.
Una carica positiva genera un campo elettrico radiale in verso uscente
Una carica negativa genera un campo elettrico radiale in verso entrante
LE LINEE DEL CAMPO ELETTRICO
Sono semirette con origine nella carica, uscenti o entranti in base alla positività o negatività della carica stessa. Sono più fitte in prossimità della carica che genera il campo elettrico, diradandosi a mano a mano che si allontanano dalla carica.Poichè in ogni punto il vettore campo elettrico è unico, le linee del campo non possono intersecarsi tra loro: in ogni punto che non sia occupato da una carica puntiforme, passa una e una sola linea di campo.
IL CAMPO ELETTRICO UNIFORME
Ha dappertutto la stessa intensità e direzione ed è è rappresentato da linee di forza parallele ed equidistanti. Un metodo classico per realizzare un campo elettrico uniforme è quello di caricare due lastre metalliche parallele con cariche uguali ma di segno opposto.
FLUSSO DELLA VELOCITÀ DI UN FLUIDO ATTRAVERSO UNA SUPERFICIE
Volume di fluido che attraversa una superficie per unità di tempo. In generale, se consideriamo una superficie piana qualsiasi, di area S, il volume di fluido che la attraversa per unità di tempo dipende da come essa è orientata rispetto alla velocità del fluido. Se la superficie è perpendicolare, il volume del fluido è Sv; se è parallela invece il volume che la attraversa per unità di tempo è nullo.
S→ indica il vettore superficie che ha direzione perpendicolare alla superficie, verso fissato in modo arbitrario e ha modulo uguale all'area S della superficie.
TEOREMA DI GAUSS PER CAMPO ELETTRICO
Karl Friedrich Gauss (1777-1855) contribuì notevolmente alla teoria del flusso del campo elettrico, elaborando il suo teorema:
"Il flusso del campo elettrico attraverso una superficie chiusa è direttamente proporzionale alla carica totale Qtot contenuta all'interno della superficie, mentre la costante di proporzionalità, nel vuoto, è l'inverso della costante dielettrica del vuoto ε0".
Il flusso non dipende dalla forma della superficie chiusa, nè da come è posizionata e suddivisa la carica al suo interno. Anche l'eventuale presenza di cariche all'esterno di una superficie chiusa non ha alcuna influenza sul flusso del campo elettrico attraverso quella superficie.
FLUSSO DEL CAMPO ELETTRICO E LINEE DI CAMPO
Il flusso di un campo elettrico attraverso una superficie è direttamente proporzionale al numero delle linee di campo che attraversano la superficie.
CAMPO DI UNA DISTRIBUZIONE SFERICA DI CARICA
Una carica Q che riempie una sfera in modo uniforme o ricopre in modo uniforme la superficie di una sfera sono esempi di distribuzioni di carica a "simmetria sferica".
Il campo che ha come sorgente una distribuzione di carica a simmetria sferica è caratterizzato esso stesso da una simmetria sferica, in quanto ha direzione radiale rispetto al centro della sfera (con verso uscente o entrante) e modulo che dipende solo dalla distanza r dal centro della sfera.
MODULO DEL CAMPO ELETTRICO FUORI DA UNA DISTRIBUZIONE SFERICA DI CARICA
Nei punti esterni a una distribuzione di carica a simmetria sferica, il campo elettrico è uguale a quello che si avrebbe se tutta la carica fosse concentrata nel centro.
ANALOGIE CAMPO ELETTRICO E CAMPO GRAVITAZIONALE
Il campo gravitazionale g→ della Terra in un punto sulla superficie terrestre o al di sopra di essa è, con ottima approssimazione, quello che si avrebbe se tutta la massa della Terra fosse concentrata nel suo centro.
CAMPO ELETTRICO
CAMPO GRAVITAZIONALE
Cariche elettriche E→ = F→e / q E = k0 ( Q / r2 ) = Q / 4πε0r2
Masse g→ = F→g / m g = G ( M / r2 )
- SORGENTI - DEFINIZIONE - MODULO DEL CAMPO DI UNA SORGENTE PUNTIFORME -LINEE DEL CAMPO
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