Le cariche elettriche La materia è costituita fondamentalmente da atomi. Un atomo può essere schematizzato come segue: Al centro si trova il nucleo composto da protoni e neutroni, i protoni, con carica positiva e i neutroni, privi di carica. Attorno ruotano particelle chiamate elettroni. Un atomo di numero atomico Z possiede Z protoni nel nucleo e Z elettroni intorno al nucleo.

Un atomo normalmente si trova allo stato neutro, cioè possiede tanti protoni quanti elettroni. E’ possibile caricare un corpo aggiungendo o togliendo elettroni! Se aggiungiamo elettroni il corpo si carica NEGATIVAMENTE, se togliamo elettroni si carica POSITIVAMENTE.

Infatti i protoni, che si trovano all’interno del nucleo, non cambiano di numero. Corpi dotati di carica elettrica possono interagire tra di loro; infatti: Due corpi aventi cariche dello stesso segno si respingono. Due corpi aventi cariche di segno opposto si attraggono.

Nel SI la carica elettrica è una grandezza derivata e si misura in coulomb (C)

La legge di Coulomb La Legge di Coulomb permette di determinare la forza con cui si attirano o si respingono 2 corpi carichi.

La costante di proporzionalità k dipende dal mezzo in cui si trovano le cariche. Nel vuoto, in unità SI, si ha: L’intensità della forza e’ direttamente proporzionale alle cariche e inversamente proporzionale al quadrato della distanza La direzione e’ lungo la congiungente delle cariche. Il verso e’ attrattivo per cariche discordi, repulsivo per cariche concordi.

Se tra le cariche invece del vuoto si trova una sostanza, la costante K cambia, in quanto dipende dalla sostanza, e quindi cambia anche la forza tra le cariche. I valori di K si possono calcolare con l’aiuto di tabelle.

Il campo elettrico Una carica puntiforme Q modifica lo spazio attorno a sé generando un campo vettoriale, detto campo elettrico. Nel SI, il campo elettrico si misura in newton/coulomb (N/C).

Ponendo in un punto P una seconda carica q, detta carica di prova, il campo elettrico in P è dato da:

In base alla definizione, il campo elettrico generato da una carica puntiforme Q è un vettore che in un punto P a distanza r da Q ha: Modulo: Direzione: la congiungente Q e P Verso: uscente se la carica sorgente del campo Q è positiva, entrante se Q è negativa

Per rappresentare graficamente un campo elettrico si utilizzano le linee di campo, dette anche linee di forza o linee di flusso. Le linee di forza hanno, in ogni loro punto, il vettore E come tangente; partono dalle cariche positive e si arrestano su quelle negative.

Potenziale Elettrico Si definisce POTENZIALE il lavoro necessario per portare una carica unitaria da un punto all’interno del campo fino all’infinito. Il potenziale elettrico si indica con V e si misura in Volt.

Differenza di Potenziale Si definisce DIFFERENZA DI POTENZIALE (d.d.p.) il lavoro necessario per spostare una carica unitaria da un punto all’interno del campo ad un altro punto all’interno del campo elettrico stesso. In altre parole: La differenza di potenziale (d.d.p.) fra due punti A e B del campo è il rapporto tra il lavoro compiuto dalle forze del campo per spostare la carica q da A e B e la carica stessa.

Nel SI, la differenza di potenziale si misura in volt (V).

Nota la d.d.p. fra due punti A e B, il lavoro compiuto dalle forze del campo per spostare la carica q da A e B è dato da: Se q è positiva, il lavoro del campo è positivo se V A – V B > 0 Se q è negativa, il lavoro del campo è positivo se V A – V B < 0

Le cariche elettriche La materia è costituita fondamentalmente da ………. atomi. Un atomo può essere schematizzato come segue: Al centro si trova il nucleo composto da …………… protoni e neutroni, i protoni, con carica ………… positiva e i neutroni, ………… privi di carica. Attorno ruotano particelle chiamate elettroni. Un atomo di numero atomico Z possiede Z protoni nel nucleo e Z elettroni intorno al nucleo.

Un atomo normalmente si trova allo stato …….. neutro, cioè possiede tanti protoni quanti …….. elettroni. E’ possibile caricare un corpo aggiungendo o togliendo …… elettroni! Se aggiungiamo elettroni il corpo si carica ………. NEGATIVAMENTE, se togliamo elettroni si carica ……….. POSITIVAMENTE.

Infatti i protoni, che si trovano all’interno del nucleo, non cambiano di numero. Corpi dotati di carica elettrica possono interagire tra di loro; infatti: Due corpi aventi cariche dello stesso segno …… si respingono. Due corpi aventi cariche di segno opposto …….. si attraggono.

Nel SI la carica elettrica è una grandezza derivata e si misura in ……… coulomb (C)

La legge di Coulomb La Legge di Coulomb permette di determinare ……… la forza con cui si attirano o si respingono 2 corpi carichi.

La costante di proporzionalità k dipende dal mezzo in cui si trovano le cariche. Nel vuoto, in unità SI, si ha: L’intensità della forza e’ direttamente proporzionale alle cariche e inversamente proporzionale al quadrato della distanza La direzione e’ lungo la congiungente delle cariche. Il verso e’ attrattivo per cariche discordi, repulsivo per cariche concordi.

Se tra le cariche invece del vuoto si trova una sostanza, la costante K cambia, in quanto dipende dalla sostanza, e quindi cambia anche ……… la forza tra le cariche. I valori di K si possono calcolare con l’aiuto di tabelle.

Il campo elettrico Una carica puntiforme Q modifica lo spazio attorno a sé generando un campo vettoriale, detto ……….. campo elettrico. Nel SI, il campo elettrico si misura in…….. newton/coulomb (N/C).

Ponendo in un punto P una seconda carica q, detta carica di prova, il campo elettrico in P è dato da:

In base alla definizione, il campo elettrico generato da una carica puntiforme Q è un vettore che in un punto P a distanza r da Q ha modulo Direzione ………….. la congiungente Q e P Verso uscente se la carica sorgente del campo Q è …..... positiva, entrante se Q è negativa.

Per rappresentare graficamente un campo elettrico si utilizzano le ……. linee di campo, dette anche …….. linee di forza o linee di flusso. Le linee di forza hanno, in ogni loro punto, il vettore E come tangente; partono dalle cariche positive e si arrestano su quelle negative.

Potenziale Elettrico Si definisce POTENZIALE il ……… lavoro necessario per portare una carica unitaria da un punto all’interno del campo fino all’infinito. Il potenziale elettrico si indica con V e si misura in….. volt (1V =1J/1C).

Differenza di Potenziale Si definisce DIFFERENZA DI POTENZIALE (d.d.p.)….. il lavoro necessario per spostare una carica unitaria da un punto all’interno del campo ad un altro punto all’interno del campo elettrico stesso. In altre parole: La differenza di potenziale (d.d.p.) fra due punti A e B del campo è il rapporto tra il lavoro compiuto dalle forze del campo per spostare la carica q da A e B e la carica stessa.

Nel SI, la differenza di potenziale si misura in volt (V).

Nota la d.d.p. fra due punti A e B, il lavoro compiuto dalle forze del campo per spostare la carica q da A e B è dato da: L AB = q(V A - V B ) Se q è positiva, il lavoro del campo è positivo se ……. V A - V B > 0 Se q è negativa, il lavoro del campo è positivo se ……. V A - V B < 0

THE END

1Due cariche elettriche puntiformi, Q 1 = 4  10 –6 C e Q 2 = 2  10 –6 C, sono poste, nel vuoto, a una distanza di 5 cm. Quanto vale la forza di Coulomb? A2,88 N B288 N C3,2  10 –9 N D28,8 N

2Una carica elettrica di 3,6  10 –5 C è posta in un campo elettrico che ha un’intensità di 3  10 4 N/C. Quanto vale la forza elettrica? A1,08 N B108 N C10,8 N D1,2  10 –9 N

3La differenza di potenziale fornita da una pila vale 1,5 V. Qual è il lavoro che compie la pila quando nel circuito passa una carica di 6  C? A9 J B9  10 –3 J C9  10 –6 J D0,9 J

4 Per quale ragione in un mezzo isolante la forza tra due cariche elettriche è meno intensa di quella che si avrebbe tra le stesse due cariche nel vuoto? A Per effetto della polarizzazione. B Per effetto dell'induzione elettrostatica. C Perché la costante dielettrica relativa del mezzo isolante è maggiore di 1. D Perché lo dice la legge di Coulomb.

5 L'intensità della forza tra due corpi puntiformi elettricamente carichi dipende dalla carica elettrica posseduta da ciascuno dei due corpi secondo una proporzionalità: A quadratica. B diretta. C quadratica inversa. D inversa.

6 Mettendo una sfera conduttrice carica a contatto con un grappolo formato da tre sfere elettricamente neutre identiche alla prima, che frazione della carica iniziale rimane sulla sfera? A 1/4 B 1/3 C 1 D 3/4

7 Il campo elettrico agente su una carica q e generato da una carica Q è: A direttamente proporzionale a q e inversamente proporzionale a Q. B direttamente proporzionale a Q e inversamente proporzionale a q. C direttamente proporzionale a Q e indipendente da q. D direttamente proporzionale a q e indipendente da Q.

8 Una linea di campo elettrico è una curva: A orientata che è perpendicolare in ogni punto al vettore campo elettrico. B tangente in ogni punto al vettore campo elettrico. C orientata la cui tangente in ogni punto ha la direzione e il verso del vettore campo elettrico in quel punto. D orientata la cui tangente in ogni punto ha direzione perpendicolare al vettore campo elettrico in quel punto.

9 Le linee di campo nel caso di una carica isolata puntiforme sono: A entranti nella carica sia se essa è positiva, sia se è negativa. B uscenti dalla carica sia se essa è positiva, sia se è negativa. C uscenti dalla carica se essa è negativa, entranti se è positiva. D uscenti dalla carica se essa è positiva, entranti se è negativa.

10 Come si deve interpretare, alla luce della presenza degli elettroni nella materia, il comportamento di un corpo solido che tende a caricarsi positivamente? A Il corpo tende ad acquistare cariche negative. B Il corpo tende a perdere cariche negative. C Il corpo tende ad acquistare cariche positive. D Il corpo tende a perdere cariche positive.