Fisica 2 Elettrostatica 1a lezione

Programma della lezione Elettrizzazione per strofinio Tipi di cariche Azioni tra cariche Conservazione della carica Struttura elettrica della materia Misura della carica Unità di misura della carica Quantizzazione della carica

Elettrizzazione per contatto e strofinio. Tipi di cariche Due corpi possono scambiarsi carica se messi a contatto L’effetto e` maggiore se c’e` strofinio Ambra (bachelite) – pelliccia Vetro – seta La carica non viene creata nel contatto o nello strofinio, ma trasferita da un oggetto all’altro Sperimentalmente i corpi si possono classificare in due categorie: equivalenti all’ambra o al vetro Convenzionalmente si è attribuita carica positiva al vetro e negativa all’ambra Alcuni corpi mantengono la carica senza particolari accorgimenti, altri non devono essere manipolati direttamente (metalli, suolo, acqua, corpo umano)

Serie triboelettrica Most positively charged + Human skin Leather Steel (No charge) Wood (Small negative charge) Lucite Amber Sealing wax Acrylic Polystyrene Rubber balloon Resins Hard rubber Nickel, Copper Sulfur Brass, Silver Gold, Platinum Acetate, Rayon Synthetic rubber Polyester Styrene (Styrofoam) Plastic wrap Polyurethane Polyethylene (like Scotch tape) Polypropylene Vinyl (PVC) Silicon Teflon Silicone rubber Ebonite − Most negatively charged Most positively charged + Human skin Leather Rabbit's fur Glass Quartz Mica Human hair Nylon Wool Lead Cat's fur Silk Aluminum Paper (Small positive charge) Cotton (No charge)

Generatori triboelettrici I primi generatori di elettricita` si basavano sul questo fenomeno Von Guericke: sfera di zolfo Hawksbee e Winkler: sfera di vetro Caratterizzati da alte tensioni

Azioni fra cariche Corpi di carica omonima si respingono Corpi di carica eteronima si attraggono Leggi la cui validità è tratta dall’esperimento

Conservazione della carica totale La carica non viene creata nello strofinio, ma trasferita da un oggetto all’altro: il bilancio è zero Quantisticamente la carica può venire creata, ma solo in egual quantità positiva e negativa, di modo che la carica netta è sempre zero

Struttura elettrica della materia Modernamente si è scoperto che la materia ordinaria è costituita da molecole e atomi elettricamente neutri Un atomo è costituito da un nucleo centrale carico positivamente e una ‘nube’ di elettroni carichi negativamente che lo circondano Un nucleo è costituito da protoni di carica +e e neutroni neutri Un elettrone ha carica -e

Dimensioni fisiche della carica Unità di misura Nel SI la carica non è una grandezza fondamentale, ma è definita in termini di intensità di corrente L’unità di misura è il coulomb (C), definito in termini di ampere.

Quantizzazione della carica. Relazione tra C ed e Millikan provò che in natura la carica è sempre un multiplo di un’unità fondamentale che è e. La relazione tra Coulomb e carica elementare è: