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ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1.

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1 ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

2 2

3 Lampi, tuoni e fulmini 3

4 Triboelettricità 4

5 5

6 Cariche elettriche 6

7 Costituenti elementari della materia 7

8 8

9 9

10 10

11 11

12 12

13 Legge di Coulomb (4) 13

14 Carica elementare 14

15 Proprietà della carica elettrica 15

16 16

17 17

18 18

19 19

20 20

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38 TEOREMA DI GAUSS: sfera conduttrice (2) 38

39 39

40 40

41 41

42 42

43 43

44 Condensatore piano e cilindrico Capacità del condensatore: C = Q/ V C ondensatore piano: C = 0 r S/d C ondensatore cilindrico: C = 2 0 r l r 2 /d 44

45 CONDENSATORI IN SERIE DEFINIZIONE: Entrambi i condensatori possiedono la stessa carica Q 45

46 CONDENSATORI IN PARALLELO DEFINIZIONE: Entrambi i condensatori si trovano applicata la stessa differenza di potenziale (VB – VA) 46

47 47

48 48

49 49

50 Legge di Ohm in forma locale m e /τ = η (viscosità elettronica) 50

51 LEGGI DI OHM V A >V B ΔV = V A - V B l ( l = lunghezza del filo conduttore) 51

52 52

53 53

54 Unità S.I.per resistenza e resistività 54

55 55

56 SCHEMA DI UN CIRCUITO ELETTRICO Circuito minimo = generatore di tensione el.attivo G + conduttore metallico el.passivi R,C Generatore di tensione = qualunque (pila, dinamo, accumulatore,...) erogatore di forza elettromotrice 56

57 57

58 CIRCUITO IN SERIE 58

59 59

60 CIRCUITO IN PARALLELO 60

61 61

62 62

63 63

64 64

65 65

66 Energia accumulata in un condensatore carico Ricordando che C = S/ e che il volume U compreso tra le armature vale U = S allora la densità di energia presente nel campo elettrico E = ΔV del condensatore è: = ½ εE 2 66

67 Carica e scarica del condensatore In generale, il condensatore impedisce il passaggio di corrente. La corrente passa solo per un tempo limitato (fase transiente). Corrente e ddp alle armature sono funzioni del tempo: i = i(t), V = V(t) CARICA SCARICA Carica (con ddp): inizio: i(0) = V 0 /R, V C (0)=0 passaggio di corrente accumulo carica/energia aumento ddp alle armature fine: i(t) = 0, V C (t) = V 0 Scarica (senza ddp): inizio: i(t) = V 0 /R, V C (0)=V 0 passaggio di corrente rilascio carica/energia diminuzione ddp alle armature fine: i(t) = 0, V C (t) = 0 67

68 Corrente e tensione nel circuito RC CARICA SCARICA 68

69 Costante di tempo RC i(t) e V(t) sono funzioni esponenziali del tempo: crescono o decrescono sempre secondo la legge i(t), V(t) e -t/RC RC ha le dimensioni di un tempo = RC = costante di tempo = tempo dopo cui e -t/ = e -1 = 1/e = 1/2.718 = 0.37 (37 % del valore iniziale) Dipende dai valori della resistenza R e della capacità C elementi passivi del circuito, variabili arbitrariamente! 69

70 Conduzione ionica Elettrolisi ed elettroforesi 70

71 71

72 72

73 73

74 74

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76 76


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