CARICA ELETTRICACARICA ELETTRICA

strofinato con seta

strofinata con materiale acrilico

Cariche di due tipi:+ Positiva- Negativa

repulsiva

attrattiva

221

04

1

r

qqF

1q 2q

r

21F

12F

vuotodel adielettric costante0

LEGGE DI COULOMB

materiale0

materialerelativa

Unità di misura della carica

coulomb C

materiale2

2

Nm

C

relativa adimensionale

+ -

Cqq 121

229

0

1094

1

Cm

N

1q 2q

r

21F

12F

mr 1

Nm

CC

C

mNF 9

22

29 109

1

11109

Ceqq ep19106.1

Kgme31101.9

Kgmp27107.1

mrH11103.5

NFel8102.8 NFgrav

47. 106.3

mrp15101

NFpp 140)101(

)106.1(109

15

2199

repulsiva

Forza nucleareper legare il nucleo

Ordini di grandezzaOrdini di grandezza

18/5/06

CAMPO ELETTRICO

C

N

q

FE

C

N

q

FE

Il campo elettrico è tangente punto per punto alla linea di forza

LINEE DI FORZA DEL CAMPO ELETTRICO

LINEE DI FORZA DEL CAMPO ELETTRICO

LINEE DI FORZA DEL CAMPO ELETTRICO

q

FE

EqF

FORZA ELETTRICA

Q E

Cq 1Q

q

EqF

Q

q

EqF

amEqF

Em

qa

moto uniformemente accelerato

POTENZIALE ELETTRICO

La forza elettrica è conservativaperché è una forza centrale

Energia potenzialeelettrica

sdFLUUUB

A

BAAB

sdEqUB

A

sdE

q

U B

A

q

UV

Differenza di potenziale elettricoUF VE

Lavoro su una carica q

Lavoro su una carica di + 1C

POTENZIALE ELETTRICO

La forza elettrica è conservativaperché è una forza centrale

Energia potenzialeelettrica

sdFLUUUB

A

BAAB

sdEqUB

A

sdE

q

U B

A

Vq

U

Differenza di potenziale elettricoUF VE

Lavoro su una carica q

Lavoro su una carica di + 1C

sdEVB

A

sdEdV

sdEdV

0

Le superfici equipotenziali sono perpendicolari alle linee di forza

SUPERFICI EQUIPOTENZIALI

EddsEdsEsdEVB

A

B

A

B

A

SUPERFICI EQUIPOTENZIALI

E

A B

dBVAV

EdVV AB

x

V

d

VVE AB

gradVE

)z,y,x(Vy

EY

)z,y,x(Vx

EX

)z,y,x(Vz

Ez

CAPACITA’ ELETTRICA

0V

QC

V

Q

V

Q

V

Q .....

3

3

2

2

1

1

Condensatore piano

d

AC 0

FfaradV

CC

d

AC r0

V1

C1F1

Condensatore cilindrico

Rl2

C r0

lR

19/05/06

CAPACITA’ ELETTRICA

Condensatori in parallelo

V

qC 1

1 V

qC 2

2 V

qC 3

3

eq321

321 CV

q

V

q

V

q

V

qCCC

321eq CCCC

CAPACITA’ ELETTRICA

Condensatori in serie

11 V

qC

22 V

qC

33 V

qC

eq

321

321

321

C

1

q

V

q

VVV

q

V

q

V

q

V

C

1

C

1

C

1

321eq C

1

C

1

C

1

C

1

V

CORRENTE ELETTRICA

t

qi

scoulomb

ampère

sC

A St

qJ

Densità di corrente

2ms

C

JSi

S

iJ

S

q q

V

Ri

V

resistenza

RESISTENZA E RESISTIVITA’

ohmampère

volt

A

V

S

LR

resistività

RESISTENZA E RESISTIVITA’

)(1)()( 00 TTTT

mL

SR

LS

Su piccoli intervalli di temperatura

LEGGE DI OHM

Legge di Ohm

L

VE

EJ conducibilità

Per una classe di conduttori

VL

S

L

VVSESJSi BA

1

RiV

VL

Si 1

VR

1i

V

RL

S 11

LEGGE DI OHM

Conduttore ohmico

RiV

Conduttore non ohmico

RESISTENZE IN SERIE

1v

2v

3v

v v

i)RRR(

iRiRiR

VVVViR

321

321

321eq

321eq RRRR

RESISTENZE IN PARALLELO

)R

1

R

1

R

1(V

R

V

R

V

R

V

iiii

321

321

321

)

R

1

R

1

R

1(

V

i

321

eqRV

i 1

)R

1

R

1

R

1(

V

i

R

1

321eq

POTENZA ELETTRICA

VIVt

q

t

Vq

t

U

t

LWPOTENZA

V

RIV R

VRIVIW

22

Effetto JouleEffetto JouleIl passaggio della corrente riscalda il conduttore

La potenza dissipata R

V

186.4

1RI

186.4

1

t

Q 22calore

25/05/06

Ws

J

s

C

C

JAVW

J.ss

JhKW 63 10633600101

J.cal 18641 1 cal (dieta) = 1Kcal

DIPOLO ELETTRICO

lqp

qq l

-

++

Momento di dipolo elettrico

Sostanze polariSostanze polarizzate

DISSOCIAZIONE ELETTROLITICA 1

legame ionico(forza di Coulomb)

esempio : NaCl

Na+ Cl–

in acqua

I : indebolimento del legame

14or

F = qQ

r2

r (aria) 1r (acqua) 80c

Fc(acqua) Fc(aria) 180

II : rottura del legame

}

da urti per agitazione termica dissociazione elettrolitica

Dovuto soprattutto alle molecole di acquaPolarizzate che si dispongono intorno agliIoni e schermando il loro campo elettrico

Na ClO– –

H2+ –+

–+

+

DISSOCIAZIONE ELETTROLITICA

D.S. gen. 95CORRENTE ELETTRICA

DISSOCIAZIONE ELETTROLITICA 2

9

III° : mancata ricombinazione

da polarità molecola H2O

+–

–Na Cl

O– –H2+ –+

–+

+

acidi, basi, sali in H2O forteconduttori elettrolitici :sostanze organicheforte legame covalente

debole dissociazione }esempio NaCl in H2O dissociazione 84 %

100 molecole NaCl 84 Na+

84 Cl–

16 NaCl (non dissociate)184 particelle

LEGGE DI OHM

EbaSNeZt

qi baA 22

a Concentrazione ionica in grammoioni/cm3

b

ba NeZ

11

ba22

S

lR

I- I+SK A

G+–

B A

E

+–

l

ZeEqEF

JSi

1 grammoione contiene 1 NA di ioni

a b Mobilità ioniche

EJ

ELETTROLISI

moto di ioni in soluzione

ioni + elettrodo negativo (catodo K)ioni – elettrodo positivo (anodo A)

esempionitrato d'argento in acquaAgNO3 Ag+ + NO3

-

deposito al catodo di una massa m

legge di Faraday

I- I+SK A

G+–

B A

E

+–

l

chimico equiv.valenza

atom. pesoAc

f

A

voltametro o cella elettrolitica

qeN

Aq

F

AqAm

A

cce

micoelettrochi equiv.

FeNa

qm

C96460eNa Costante di Faraday

qfeNA

ma

qeNf

Aq

efN

Am

aa

1

moli

particelle

carica

Equivalentechimico

particelle

Equivalenteelettrochimico

valenzaf

ELETTROFORESI

Migrazione di particelle cariche in sospensione

sotto l’azione di un campo elettrico

Macromolecolegruppi acidi e basici

pHgrossi ioni + o -

EqFe

vr6Fa

r

0FF ae

E'qEqEr

v

6

1

A regime

r6

1

Mobilità elettroforetica q

r6

1'

elettrica attrito