Introducing
Your new presentation assistant.
Refine, enhance, and tailor your content, source relevant images, and edit visuals quicker than ever before.
Trending searches
Generatore di Van de Graaff
Pozzo di Faraday
Densità superficiale
ΔQ
σ=
ΔS
Campo elettrico nel conduttore
Potenziale elettrico
APPLICAZIONE TEOREMA DI GAUSS
Dove il campo elettrico è nullo, il suo flusso attraverso ogni superficie chiusa è nullo ed è nulla la carica totale
Φ(E)=0
confrontandole:
Qtot=0
Φ(E)=Qtot/ε0
Quindi la carica totale in qualunque superficie chiusa interna al conduttore è nulla. La carica netta è soltanto in superficie
Ill problema generale dell'elettrostatica consiste nel determinare, all'equilibrio elettrostatico, il potenziale elettrico V, oppure il campo elettrico, in tutti i punti dello spazio
In condizioni di equilibrio elettrostatico la densità di carica σ in un punto P della superficie di un conduttore e il modulo E del campo elettrico in quel punto sono legati all'equazione:
Il campo elettrico "sulla superficie" di un conduttore è il campo che esiste al di fuori dal conduttore a una distanza infinitesima da esso. Il campo è perpendicolare alla superficie
Applicando il teorema di Gauss alla superficie chiusa, di dimensioni infinitamente piccole e immersa a metà nel conduttore, si dimostra il teorema di Coulomb
Il flusso del campo elettrico attraverso la superficie è la somma dei tre contributi descritti:
Applicando il teorema di Gauss ricavi:
E x DeltaS= σ DeltaS/ε
cioè
E=σ/ε
All'equilibrio, il modulo della densità di carica σ sulla superficie di conduttore è maggiore nelle zone più incurvate sulle punte affilate
In prossimità delle punte di un conduttore carico il campo elettrico è molto intenso
Questa proprietà è conosciuta come potere delle punte
Per dterminare il potenziale elettrico in tutti i punti dello spazio bisogna prima decidere dove si fissa lo zero dell'infinito. Le scelte più comuni sono tre:
-All'infinito: La scelta è vantaggiosa quando il campo è generato da un numero da un numero finito di cariche puntiformi
-A terra: Un conduttore collegato elettricamente con il terreno (che ha lo stesso potenziale della Terra) si dice "messo a terra"
-A massa: Un conduttore collegato elettricamente a un involucro metallico (che ha lo stesso potenziale dell'involucro) si dice "messo a massa"
Il potenziale di un conduttore Vo è il rapporto tra il lavoro L e la carica q.
Se il conduttore è isolato --> il campo elettrico
il lavoro
il potenziale Vo
sono nulli
Tra due conduttori isolati che si trovano allo stesso potenziale, contiene più carica quello con capacità maggiore.
All'equilibrio le due sfere conduttrici hanno cariche direttamente proporzionali ai loro raggi
All'equilibrio le due sfere conduttrici hanno densità di carica diversamente proporzionali ai loro raggi
Un condensatore è un sistema costituito a due conduttori,chiamati armature,separati da un mezzo isolante e fatti in modo che,quando uno di essi riceve una carica Q,l'altro acquisti una carica -Q.
Un condensatore piano è formato da due lastre metalliche piane e parallele di uguale estensione,poste a distanza piccola rispetto alle loro dimensioni.
Il campo elettrico di un condensatore piano e infinito è nullo all'esterno,invece,all'interno è uniforme e perpendicolare alle armature,nel verso che va da quella positiva a quella negativa,con modulo
C=£*S/d
La presenza di un qulasiasi isolante aumenta la capacità di un condensatore.
ε=ε0*εr
C=εr*C0
Il ΔV e la Q sulle armature non possono crescere fino all'infinito.
Più cresce il ΔV più cresce l'intesità del campo, però l'isolante riesce a rimanere tale fino a una soglia che varia dal materiale e si chiama rigidità dielettrica.
La miniaturizzazione del condensatore richiede l'uso di isolanti con un'elevata rigidità dielettrica.
E' uno strumento che misura le differenze di potenziale in maniera statica, cioè senza essere attraversato da un flusso continuo di cariche.
Asta e contenitore esterno sono le armature.
Morsetti per calcolare .
Asta e contenitore esterno sono le armature.
Morsetti per calcolare la ΔV.
La capacità equivalente è la capacità di un singolo condensatore che accumula la stessa carica elettrica dell'intera rete, quando la differenza di potenziale tra le sue armature è uguale a quella presente tra i terminali
Due o più condensatori in parallelo hanno, tra le armature, la stessa differenza di potenziale
Ceq=C1+C2+....+Cn
Due condensatori in serie hanno sulle armature la stessa carica
Il lavoro di carica di un condensatore di capacità C:
Per la conservazione dell'energia, il lavoro compiuto per caricare il condensatore rimane immagazzinato al suo interno fino a quando esso non si scarica.
I condensatori sono dei serbatoi di energia, alcuni esempi sono:
Calcolo del lavoro di carica
Il lavoro compiuto durante lo spostamento da un punto A con potenziale VA a un punto B con potenziale VB vale:
Il lavoro esterno infinitesimo: