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L'atomo (È formato da varie particelle: i protoni, con carica positiva…
L'atomo
È formato da varie particelle: i protoni, con carica positiva, i neutroni con carica neutra e gli elettroni con carica negativa, che girano attorno al nucleo
In base al loro comportamento elettrico e alla mobilità degli elettroni abbiamo 2 tipi di materiali: isolanti e conduttori.
I conduttori sono i metalli, dove gli elettroni sono liberi di muoversi,mentre abbiamo gli isolanti o i dielettrici come la plastica, dove gli elettroni sono piuttosto legati al nucleo.
Solo nei conduttori si può avere un elettrizzazione per contatto, un conduttore carico con un conduttore neutto, la carica del primo si trasmette in parte al secondo, mentte un eccesso di carica si espande dappertutto
Abbiamo poi l'elettrizzazione per contatto e quella per strofinio. La prima consiste nell' avvicinare un corpo carico ad un altro neutro se quest' ultimo è un conduttore
Per effetto della forza elettrica tutti i materiali si polarizzano. Abbiamo vari tipi di polarizzazione: per deformazione e per orientamento
Per orientamento, le molecole polari che in condizioni normali sono orientate casualmente tendono ad allinearsi quando sono soggette ad una forza elettrica.
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Per deformazione: poiché i nuclei atomici carichi positivamente risentono di una forza opposta rispetto agli elettroni, gli atomi si deformano e perdono la loro simmetria e diventano quindi dipoli elettrici e pur rimanendo neutri assumono un eccesso di carica positiva a un estremità e una negativa all' altra
Un conduttore può essere elettrizzato anche per induzione elettrostatica, se un corpo carico è posto nelle vicinanze del conduttore quest' ultimo acquista una carica di segno opposto nella parte più vicina e una carica dello stesso segno nella parte più lontana.
La legge che esprime la forza fra 2 cariche è la legge di Coulomb che è uguale a F=kq1q2/r2, dove k è una costante che vale 8,98•10^9N•m2/C2
Se le cariche si trovano in un dielettrico la forza elettrostatica cambia. Il rapporto tra le 2 forze:
ϵ=F0/F
Una carica elettrica puntiforme agisce su un altra attraverso un campo elettrico, inteso come una modificazione dello spazio, ed è espresso da:E=F/Q e si misura in N/C
Un campo può essere rappresentato attraverso le linee di campo che sono linee orientate la cui tangente in ogni punto è diretta come il campo in quel punto.
Nel campo la carica può avere un suo moto. Se la carica è positiva l'accelerazione avrà la stessa direzione del campo, mentre se negativa avrà la direzione opposta al campo
Al campo è collegato il flusso, che indica in che modo le linee di campo passano sulla superficie. È una grandezza scalare che si definisce come: ϕ=E∗S o E•S•cosa
Il flusso non dipende dalle caratteristiche della superficie, ma dipende dalla carica al suo interno.
Il suo modulo è perpendicolare alla superficie totale, mentre il verso per convenzione è uscente.
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Due piastre metalliche piane ed uguali formano invece un condensatore piano, dove si può evidenziare un campo elettrico.
Quando il condensatore è carico, le quantità di carica che si accumulano per unità di superficie sulle facce interne delle 2 piastre dette armature del condensatore sono opposte.
Sulla superficie piana, la carica si distribuisce in maniera uniforme. I 2 campi che si formano all'esterno hanno stessa direzione e verso opposto, invece tra le armature il campo verrà amplificato e sarà uguale a E1+E2
Al campo è poi collegata la densità superficiale di carica che è uguale al rapporto tra la quantità di carica/ superficie e si misura in C/m2
al campo è poi collegata l'energia potenziale e il potenziale elettrico che si ottiene dal rapporto tra U/Q e si misura in V dato da J/C
è possibile poi calcolare la differenza di potenziale tra 2 punti A,B ed è il rapporto fra il lavoro compiuto dalla forza su una carica di prova.
Va-Vb=L/Q
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Al campo elettrico può essere poi collegato il campo Magnetico, un campo di forze. è la regione dello spazio in cui sono sensibili le forze di attrazione e repulsione esercitate dai magneti.
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un circuito percorso da corrente esercita un azione meccanica su un ago magnetico.
Vicino a un lungo filo di corrente, un ago libero di ruotare intorno al centro si orienta ad angolo retto rispetto alla linea che congiunge l'ago al filo nel piano perpendicolare al filo.
La corrente che scorre in un filo è una sorgente di campo magnetico.
Questo effetto rilevò l'esistenza di un legame tra fenomeni elettrici e magnetici.
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I magneti hanno un polo nord e un polo sud, poli di nome opposto si attraggono, dello stesso nome si respingono. La differenza con le cariche è che i primi non possono dividersi.
Anche la terra è sede di un campo magnetico che può essere assimilato al campo prodotto da un magnete a barretta.
Un atomo può perdere o acquistare elettroni, se ha degli elettroni in meno è positivo, se ha un eccesso di elettroni prende il nome di ione negativo.
Una spira percorsa da corrente immersa in un campo magnetico uniforme è sottoposta all'azione di un momento meccanico torcente e viene messa in rotazione.