25.736) 25) LA CARICA ELETTRICA E LA LEGGE DI COULOMB
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| 25.736) Elettrizzazione per strofinio | "Un corpo si dice elettrizzato se ha acquisito la capacita' di attirare oggetti leggeri" |
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| 25.737) L'ipotesi di Franklin | "Nomi delle cariche (arbitrari) Vetro: + (bello e pulito) ; Plastica - (inquinamento) " |
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| 25.737,738) Il modello $mu$scopico (e la carica) | [ p+ FERMI!!!!] ; [ e- Mobili nei conduttori, fissi negli isolanti ] ; n carica nulla.
Atomo neutro/ionizzato
"POSITIVO" --> difetto e-
"NEGATIVO" --> eccesso e-
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| 25.739) I conduttori e gli isolanti | ISOLANTI si caricano se strofinati
CONDUTTORIsi caricano solo con i guanti di gomma |
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| 25.740) Il modello $mu$scopico (e la conduzione) | (gli e- "inchiodati" ai propri atomi) -->
Conduttori ( e- liberi di muoversi) --> |
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| 25.740) Elettrizzazione per contatto | SOLO per CONDUTTORI (vedi esempio tre sfere uguali) |
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| 25.741) La definizione operativa della carica elettrica | Un oggetto e' carico se, messo a contatto (o vicino) con/a un elettroscopio fa divaricare le sue foglie |
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| 25.742) La misura della carica elettrica | "per misurare la carica elettrica, si sceglie una carica come unita' di misura, poi si tara l'elettroscopio con una scala che misuri le divaricazioni delle foglioline" (es. con 9+1 sfere uguali caricate "al massimo" per strofinio" posso avere 10 tacche) |
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| 25.742) Il COULOMB | | [1] | ( 1 C $~=6*10^(18)e$ ) $<=>$ (1 $ e ~=-1.6 10^(-19) C$) $<=>$ (1 $ p ~= +1.6 10^(-19) C$) |
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| 25.743) Conservazione della carica elettrica | "In un sistema CHIUSO la somma ALGEBRICA delle cariche si mantiene COSTANTE, qualunque siano i fenomeni che in esso hanno luogo" (compresa la creazione/distruzione di particelle) |
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| 25.743) LA LEGGE DI COULOMB | Il valore della forza elettrica tra DUE cariche puntiformi e' - direttamente proporzionale a ciascuna carica
- inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza
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| [2] | $F=k_0 (Q_1 Q_2)/(r^2)$ con $k_0~=9*10^9 (Nm^2)/(C^2)$
Costante $k_0$
(mnemotrucco: circa 9 giga...) |
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| ESERCIZIO
Pag. 744
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| 25.745) Direzione e verso della forza | CONCORDI --> REPULSIVA
DISCORDI --> ATTRATTIVA |
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| 25.745) La costante dielettrica |
| [3] | $k_0=1/(4piepsilon_0) |
| | [4] | $epsilon_0~=9*10^(-12) (C^2)/(Nm^2)$
Costante dielettrica del vuoto
(mnemotrucco: circa 9 pico...) |
| | [5] | $F=1/(4piepsilon_0) (Q_1 Q_2)/(r^2)$ |
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| 25.745) Il principio di sovrapposizione | | "La forza totale che agisce su una carica elettrica e' uguale alla somma vettoriale delle singole forze che agirebbero su di essa se ciascuna delle altre cariche fosse presente da sola " |  |
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| 25.745) La forza elettrica e la forza gravitazionale |
| [6] | $F=G (m_1 m_2)/(r^2)$ con $G~=66*10^(-12) (Nm^2)/(kg^2)$
Costante gravitazionale universale
(mnemotrucco: circa 66 pico...) |
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SIMILI :
- agiscono a distanza
- diminuiscono col quadrato della distanza
- direttamente proporzionali alle grandezze ( per una masse, per l'altra cariche)
DIVERSE :
- esistono cariche di due tipi (+/-) invece le masse sempre (+)
- :forza elettrica sia attrattiva che repulsiva || gravitazionale sempre attrattiva
- elettrica agisce solo tra corpi carichi gravitazionale tra "tutti" i corpi ||
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25.748) LA FORZA DI COULOMB NELLA MATERIA
25.749) la costante dielettrica assoluta |
| [7] | $F_m=F_0/epsilon_r$
Forza nella materia
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| | [8] | $epsilon_r=F_0/F_m$
costante dielettrica relativa
1 nel vuoto/aria
...
80 nell'acqua
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| | [9] | $epsilon=epsilon_r epsilon_0 $
costante dielettrica assoluta
da 1 volta $epsilon_0$ nell'aria
a 80 volte $epsilon_0$ nell'acqua
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| | [10] |
$F=1/(4piepsilon) (Q_1 Q_2)/(r^2)
Forza elettrostatica generalizzata
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| ESERCIZIO
pag. 749
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| 25.750) ELETTRIZZAZIONE PER INDUZIONE | "INDUZIONE ELETTROSTATICA" :
la RIDISTRIBUZIONE di carica in un conduttore neutro ( causata dalla vicinanza di un corpo carico ) (oppure dal contatto con un corpo carico ma ISOLANTE )
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| 25.751) Elettroforo di VOLTA (La induzione ) | 1) strofino e carico un tappetino tipo da mouse
2) appoggio piatto metallico che a causa della INDUZIONE redistribuisce le sue cariche (vicino o lontano dal tappetino)
3) io, faccio tutt'uno col corpo carico toccandolo e mettendolo a terra (la ridistribuzione di cariche viene estesa all'intero pianeta)
4) non lo tocco piu' (scollego me e il pianeta in modo che le cariche che si sono mosse rimangano intrappolate fuori o dentro il disco metallico dal quale erano emigrate/ nel quale erano immigrate)
IN SINTESI: "caricare per induzione vuol dire
1) far spostare le cariche all'interno di un CONDUTTORE (tramite un corpo carico esterno)
2) poi APRIRE le porte alle cariche presenti nel conduttore in modo che se ne possano andare o vi possano affluire e
3) poi CHIUDERLE in modo che ne restino intrappolate dentro o fuori e quindi il conduttore rimanga
4) di fatto CARICO"
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25.753)La polarizzazione
(spiega l'attrazione dei piccoli oggetti neutri isolanti tipo la carta) | | Simile alla INDUZIONE ma in un ISOLANTE : le cariche non possono spostarsi all'interno dell'intero corpo ma solo localmente tramite deformazione/orientamento dei SINGOLI ATOMI | 
(effetto "canoe" ) |
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| 25.763) ESERCIZI |
- Elenca e descrivi i tre modi per elettrizzare i corpi, anche dal punto di vista microscopico.
- Spiega la differenza a livello microscopico tra conduttori e isolanti.
- Spiega il funzionamento dell'elettroforo di Volta
- Svolgi i 10 esercizi successivi
- Svolgi i seguenti esercizi: 759.3 ; 759.6 ; 759.10 ; 761.20 ; 761.22
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