CONCEPT MAP

Diversi tipi di campo elettrico

Il campo uniforme

Forza di gravitazione universale

Costante dielettrica di un mezzo

Modello di Thomson

Modello di Rutherford

Gli elettroni liberi

L'induzione elettrostatica

4. Il campo elettrico

Il campo elettrico è una grandezza vettoriale, data dal rapporto tra la forza che si esercita su q e la carica q, che è una carica di prova. Non dipende dalla carica di prova, ma solo dalla carica sorgente Q del campo e dalla distanza r. Quando la sorgente è positiva, il verso del campo è per convenzione uscente. Quando la sorgente è negativa, il verso del campo è per convenzione entrante.

3. La legge di Coulomb

Il francese Charles Augustin de Coulomb trovò che la forza dipendeva sia dal prodotto fra le cariche sia dalla loro distanza. Per due cariche di valore q1 e q2 puntiformi, poste alla distanza r, l'espressione della forza è: - k è la costante di proporzionalità che dipende dal mezzo in cui sono immerse le cariche. Nel Si, se le cariche sono poste nel vuoto, il valore di k è 8,99 x 109 Nxm2/C2 ; - la forze di Coulomb è diretta lungo la linea che congiunge le due cariche; -la forza di Coulomb è direttamente proporzionale al prodotto delle cariche; -la forza di Coulomb è inversamente proporzionale al quadrato delle distanze fra cariche.

2. conduttori e isolanti

I corpi possono essere conduttori, isolanti o semiconduttori: - i conduttori, come i metalli, trasmettono le cariche elettriche; - gli isolanti, come la plastica. non trasmettono le cariche elettriche. - i semiconduttori hanno un comportamento intermedio tra conduttori e isolanti, che può essere modificato con l'introduzione di sostante estranee (doping).

1. Le cariche elettriche

Nel Settecento si ipotizzò che, durante lo strofinio o il contatto, una certa quantità di elettricità si trasferisse da un oggetto all'altro. La quantità di elettricità prende il nome di carica elettrica. La carica può essere positiva o negativa. Nel SI l'unità di misura è il coulomb (simbolo C), ma dato che è troppo grande, si usa il microculomb: 1 μC = 1 x 10-6 C Due corpi hanno la carica di 1 coulomb se, posti nel vuoto alla distanza di 1 metro, interagiscono con una forza di 9 x 109 N.

ELETTROSTATICA

E’ una parte dell'elettrologia che studia i fenomeni cui danno luogo cariche elettriche statiche, cioè con grandezza e posizione determinate e invariabili nel tempo.

Il campo elettrico creato da cariche puntiformi ha uguale intensità in tutti i punti che hanno uguale distanza r dalla carica. I vettori possono avere verso entrante o uscente a seconda del segno della carica: se la carica è negativa è entrante, se è positiva il campo è uscente. Il vettore capo elettrico ubbidisce al principio di sovrapposizione: se in una regione dello spazio ci sono diverse cariche sorgenti, ognuna di esse genera in un punto P un proprio campo elettrico. Il campo risultante è la somma vettoriale di tutti i campo elettrici.

Un campo elettrico particolare è quello uniforme: il vettore E ha la stessa direzione, verso e intensità in ogni punto.

Forza gravitazione -entrambe le forze sono inversamente proporzionali al quadrato della distanza; -G è molto piccolo ed è una costante universale, k è molto grande e dipende dal mezzo in cui si trovano le due cariche; -la forza di Coulomb può essere sia attrattiva che repulsiva, la forza gravitazionale è solo attrattiva.

Se due cariche sono poste a distanza r in un mezzo la forza elettrostatica tra di esse è minore di quella che si manifesta quando sono poste nel vuoto. il rapporto tra la forza nel vuoto e la forza nel mezzo è detto costante dielettrica relativa. E' un numero puro e sempre minore di 1.

Nei metalli i nuclei degli atomi formano un reticolo ordinato: gli elettroni più esterni sono messi in comune con i nuclei vicini e si muovono liberamente, per questo sono chiamati elettroni liberi.

L'induzione elettrostatica è un fenomeno, secondo il quale la carica elettrica viene ridistribuita per la presenza di un oggetto carico vicino.

Thomson scoprì che in tutti gli atomi sono presenti particelle con carica elettrica negativa, chiamate elettroni. Ogni atomo è costituito da una sfera carica positivamente in cui sono immersi elettroni con carica negativa: l'atomo, quindi, risulta neutro.

Nel 1911 Rutherford stabilì che la carica positiva dell'atomo è concentrata nel nucleo . L'atomo più semplice è quello a idrogeno, che può essere paragonato a un piccolo sistema solare, formato da un nucleo centrale dotato di carica positiva (protone) e da una particella che gli ruota attorno dotata di carica negativa (elettrone): In tutti gli altri nuclei degli altri atomi sono presenti anche i neutroni, particelle con carica nulla.

Lorem ipsum dolor No his munere interesset. At soluta accusam gloriatur eos, ferri commodo sed id, ei tollit legere nec. Eum et iudico graecis, cu zzril instructior per, usu at augue epicurei. Saepe scaevola takimata vix id. Errem dictas posidonium id vis, ne modo affert incorrupte eos. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit, sed diam nonummy nibh euismod tincidunt ut laoreet dolore magna aliquam erat volutpat. Ut wisi enim ad minim veniam, quis nostrud exerci tation ullamcorper suscipit lobortis nisl ut aliquip ex ea commodo consequat. Duis autem vel eum iriure dolor in hendrerit in vulputate velit esse molestie consequat, vel illum dolore eu feugiat nulla facilisis at vero eros et accumsan et iusto odio dignissim qui blandit praesent luptatum zzril delenit augue duis dolore te feugait nulla facilisi.

LOREM IPSUM DOLOR No his munere interesset. At soluta accusam gloriatur eos, ferri commodo sed id, ei tollit legere nec. Eum et iudico graecis, cu zzril instructior per, usu at augue epicurei. Saepe scaevola takimata vix id. Errem dictas posidonium id vis, ne modo affert incorrupte eos. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit, sed diam nonummy nibh euismod tincidunt ut laoreet dolore magna aliquam erat volutpat. Ut wisi enim ad minim veniam, quis nostrud exerci tation ullamcorper suscipit lobortis nisl ut aliquip ex ea commodo consequat. Duis autem vel eum iriure dolor in hendrerit in vulputate velit esse molestie consequat, vel illum dolore eu feugiat nulla facilisis at vero eros et accumsan et iusto odio dignissim qui blandit praesent luptatum zzril delenit augue duis dolore te feugait nulla facilisi.

LOREM IPSUM DOLOR No his munere interesset. At soluta accusam gloriatur eos, ferri commodo sed id, ei tollit legere nec. Eum et iudico graecis, cu zzril instructior per, usu at augue epicurei. Saepe scaevola takimata vix id. Errem dictas posidonium id vis, ne modo affert incorrupte eos. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit, sed diam nonummy nibh euismod tincidunt ut laoreet dolore magna aliquam erat volutpat. Ut wisi enim ad minim veniam, quis nostrud exerci tation ullamcorper suscipit lobortis nisl ut aliquip ex ea commodo consequat. Duis autem vel eum iriure dolor in hendrerit in vulputate velit esse molestie consequat, vel illum dolore eu feugiat nulla facilisis at vero eros et accumsan et iusto odio dignissim qui blandit praesent luptatum zzril delenit augue duis dolore te feugait nulla facilisi.

LOREM IPSUM DOLOR No his munere interesset. At soluta accusam gloriatur eos, ferri commodo sed id, ei tollit legere nec. Eum et iudico graecis, cu zzril instructior per, usu at augue epicurei. Saepe scaevola takimata vix id. Errem dictas posidonium id vis, ne modo affert incorrupte eos. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit, sed diam nonummy nibh euismod tincidunt ut laoreet dolore magna aliquam erat volutpat. Ut wisi enim ad minim veniam, quis nostrud exerci tation ullamcorper suscipit lobortis nisl ut aliquip ex ea commodo consequat. Duis autem vel eum iriure dolor in hendrerit in vulputate velit esse molestie consequat, vel illum dolore eu feugiat nulla facilisis at vero eros et accumsan et iusto odio dignissim qui blandit praesent luptatum zzril delenit augue duis dolore te feugait nulla facilisi.