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G. Pugliese 1 La natura dellelettricità e la carica elettrica Conclusione: Il processo di strofinamento trasferisce una piccola quantità di carica da un.

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1 G. Pugliese 1 La natura dellelettricità e la carica elettrica Conclusione: Il processo di strofinamento trasferisce una piccola quantità di carica da un corpo allaltro, alterando la neutralità di carica di ciascuno di essi. Un po di storia: sin dal settimo secolo A.C. si scoprì che lambra gialla se strofinata con un panno di lana acquista la proprietà di attirare corpuscoli leggeri. Nel sedicesimo secolo Gilbert aveva scoperto che altre sostanze se strofinate acquistano le stesse proprietà, mentre altre no. Dal nome greco dellambra fu introdotto il termine elettricità, ad indicare la causa, ancora ignota, dei fenomeni di interazione fra corpi elettrizzati.

2 2 Ancora… esistono 2 tipi di carica elettrica, per convenzione: + CARICA POSITIVA (ad es. vetro strofinata su seta ) - CARICA NEGATIVA (ad es. gomma strofinata su pelle) Due cariche dello stesso segno si respingono mentre cariche di specie differente si attraggono. La carica elettrica si conserva sempre Ancora… esistono 2 tipi di carica elettrica, per convenzione: + CARICA POSITIVA (ad es. vetro strofinata su seta ) - CARICA NEGATIVA (ad es. gomma strofinata su pelle) Due cariche dello stesso segno si respingono mentre cariche di specie differente si attraggono. La carica elettrica si conserva sempre Unità di misura della carica è il Coulomb [q] = C Definito in funzione dellunità di corrente lampere (A), come la quantità di carica che passa attraverso un punto in 1 s quando vi scorre una corrente di 1 ampere. Unità di misura della carica è il Coulomb [q] = C Definito in funzione dellunità di corrente lampere (A), come la quantità di carica che passa attraverso un punto in 1 s quando vi scorre una corrente di 1 ampere. G. Pugliese La carica elettrica

3 3 Struttura atomica della materia La materia è costituita da atomi i cui costituenti elementari sono gli elettroni, il protone ed il neutrone. La carica è quantizzata ossia: q = ne, dove n = +- 1, +-2…in cui e = C è lunità di carica elementare. la carica si conserva. DimensioniMassacarica e< m kg C p m kg C n m kg0 G. Pugliese

4 4 Isolati e conduttori È conveniente classificare le sostanze secondo la loro capacità di condurre la carica elettrica. Conduttori: sono i materiali i cui le cariche elettriche si muovono liberamente (il rame dei fili elettrici o lalluminio). Isolanti sono quei materiali che non trasportano facilmente le cariche (la gomma come il rivestimento dei fili elettrici, il vetro e la bachelite). Semiconduttori: sono sostanze che hanno comportamento intermedio tra conduttori e isolanti (il silicio e germanio impiegati nei circuiti integrati dei calcolatori) Superconduttori: sono sostanze perfettamente conduttrici, che permettono alle cariche di muoversi al loro interno senza ostacolo alcuno. G. Pugliese

5 5 La legge di Coulomb Con una bilancia di torsione Coulomb dimostrò che: la forza di attrazione o di repulsione che si esercita tra due particelle puntiformi elettricamente cariche poste nel vuoto è proporzionale al prodotto delle loro cariche ed inversamente proporzionale al quadrato della distanza tra esse ed è diretta lungo la congiungente le due cariche. u r è un versore con direzione congiungente le due cariche k e = 1/(4 ) = Nm 2 /C 2 è la costante elettrostatica che dipende unicamente dalle unità di misura ( m -3 Kg -1 s 2 C 2 ) Costante dielettrica del vuoto G. Pugliese

6 G. Pugliese, corso di Fisica-2nda parte Facoltà di Ingegneria, Foggia 6 Curiosità: negli esperimenti di elettrizzazione per strofinio la carica della bacchetta può essere dellordine di C cui equivale uno spostamento di circa elettroni. Due cariche di C poste a 1 cm di distanza interagiscono con una forza di: F = / = 0.9 N …ben misurabile In elettrostatica la carica di 1C è oltre le possibilità sperimentali. Gli eccessi di carica su isolanti o conduttori sono dellordine dei C = C o del C = pC

7 Principio di sovrapposizione G. Pugliese, corso di Fisica-2nda parte Facoltà di Ingegneria, Foggia 7 n particelle cariche interagiscono a coppie e la somma su una qualsiasi di esse (per es. q) è data dalla somma vettoriale: (n = 3)


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